人工サファイア: それは何で、どのように得られますか?

合成サファイアはジュエリー市場で広く使用されています。天然石は貴重とされ、価格が高い。代替オプションも製品が高貴に見え、美的特性の点では、最初のオプションよりもそれほど劣っていません。

天然の宝石は、何百万年もの間、特定の環境で形成されます。価格は非常に高いですが、需要は依然として良好です。

水、高温、強力な圧力が鉱脈を形成します。 それらは、さまざまな結晶の蓄積の場所として機能します。.サファイアの鉱床には、閉じた空間を何年も循環する液体ガスもあります。

ナノミネラルの作成のための実験室では、科学者は自然条件を再現しました。しかし、成長した結晶がまともなサイズになるには、数か月かかります。ナノ サファイアはより速く成長するため、天然のサファイアよりも安価です。人造石のコストは低くなりますが、通常のガラスと比較するには十分ではありません。 人工水晶の純度と色の深さは、本物の鉱物よりも優れています。 ハイドロサーマル サファイアは、本物の特性を持つ石のように、追加の精製を必要としません。ちなみに、これらの方法は高価であり、追加の投資が必要です。

人工サファイアとは、コランダムの一種です。ルビーやエメラルドの原料にもなります。サファイアの青い色は、チタンと鉄に由来します。加熱されたベリルも合成に参加します。 生産条件を考慮すると、人造石は成長したものではなく、煮沸したものと言えます。 混合物の1つのベースは、通常の白い物質のように見える酸化アルミニウムです。摂氏2200度の温度でのみサファイアに変わります。人工サファイアの結晶化速度は 1 時間あたり 4 mm です。大きな結晶の場合、多くの時間が必要です。将来的には、必要に応じて、それらを細かく切断して処理し、天然鉱床に類似させます。

人工結晶を製造する主な方法には、特別なベルヌーイ炉が必要です。何十年も使用されています。この方法によれば、酸化アルミニウムは、水素酸素バーナーの炎の中で溶融される。液滴はベルヌーイ オーブンで作られます。徐々に冷やすと結晶になります。 サファイアに加えて、この技術はルビーやその他の宝石の製造にも適しています。 違いは、適切な色を与えるさまざまな金属酸化物の不純物の添加にあります。

技術の広範な普及は 1932 年頃に始まり、特に第二次世界大戦中に激化しました。生産では、指定された物理的および化学的特性を持つ原材料の混合物が使用されます。ユニットに搭載された均質なコンポーネントは「チャージ」と呼ばれます。

混合物中の微粒子のサイズは 1 ～ 20 ミクロンです。 粉状物質の一部を穴の開いたホッパーに注ぎます。 それらを通して、物質は水素が燃焼する炉に入ります。装入物が溶解し、種結晶が成長します。種子容器は回転し、均一な成長と加熱を実現します。成長するにつれて、種子が下になり、上が顔に変換されます。

混合物が配置されている形状は、拡大する円錐に似ています。基材の消費量に応じて、長い結晶が得られます。流量に加えて、ガスの供給や回転速度、加熱の質などのパラメータが重要です。 この方法には、特定の利点があります。

• 結晶の成長を視覚的に制御する能力;
• 燃焼温度は自動的に調整されます。
• フラックスや高価なるつぼは完成品にはありません。

この方法の欠点:

• 高温のため、結晶に内部応力が現れます。
• 混合物の調製中にシステム規則に違反したため、揮発性物質が蒸発する可能性があり、その後のプロセスの回復は不可能です。

結果として得られる結晶の形状とサイズは、通常、製造された部品のパラメータにうまく対応しません。したがって、ほとんどの場合、材料の処理が必要です。機械加工には、従来の旋盤、フライス盤、ボール盤は使用されません。製品は壊れやすいので、作業には研磨剤しか使用できません。 ダイヤモンドディスクまたはグラインダー、サスペンション、または特殊なペーストを使用できます。

通常、研磨粒子は、処理される材料の表面に押し込まれます。その中にマイクロクラックが形成され、プロセス中に深く移動します。さらなる行動は、亀裂のネットワーク全体につながります。それらは閉じて、個々のセクションのチップを引き起こします。それらは表面から層ごとに除去され、製品に目的の形状が与えられます。

加工を目的とした研磨材は、硬度で割っても無駄ではありません。

スペシャリストは、モース鉱物スケールに従って適切な研磨剤を選択します。鉱物間の基本的な違いによると、ダイヤモンドは 10 番目のクラスに、コランダムは 9 番目に相当します。サファイアの加工には、特別なグラインダーまたはサスペンションが適しています。

グラインダーは、研磨性の微粉末を含む鋳鉄、ガラス、鋼、銅、または真鍮の部品です。微粉末の粒度はM14からM5まで可能です。 成長した結晶を研削した後、研磨する必要があります。 このプロセスでは、研磨スラリーが選択され、完全に均一に分散されるまで表面にこすりつけられます。研磨は2段階で行われ、粗い粒子サイズと細かい粒子サイズの異なる研磨剤が選択されます。

人工コランダムは、天然鉱床と同様に青色または濃い青色です。実験用類似体は一般的な模造品であり、区別が難しい場合があります。スペシャリストは欠けや損傷のない合成製品を育て、宝石商はこの品質を気に入っています。 外部インジケーターで製品を確認できます。

• 人工鉱物は、より完璧で純粋な色合いを持っています。
• 内部欠陥はほとんどありません。
• 液体層がある場合、それらは正確に球形ですが、天然の堆積物にはほとんどありません。
• 本物のサファイアと合成サファイアを注意深く検討すると、それらは品質によって正確に区別することができ、天然石には必然的に実験室の石には見られないさまざまな天然インクルージョンが含まれています.

同時に、両方の種の化学的および物理的特性は完全に類似しています。専門家は、成長の間違った構造に隠されているニュアンスを識別します。本物と実験石の硬度は異なります。

本物の鉱物は 1.762 - 1.778 です。

別の方法には、特殊な液体を使用する方法があります。モノブロモナフタレンは、白い紙の背景にセットされた容器に入れられます。 目に見える湾曲した色の縞模様は、石の人工起源を示しています。 短波紫外線も使用できます。その作用により、本物の石は変色しません。成長したサンプルは、白または汚れた緑に光ります。グローは赤でもかまいません。それは、混合物に使用される不純物に依存します。

人工サファイアの成長技術の発展に伴い、即席の方法では見分けがつきにくくなっています。完全な結論は、適切なスキルを持つ専門家のみが作成できます。石の特定の特性に関する知識も役に立ちます。

人工サファイアは、天然石と同じ内部特性を持っています。宝石業界に加えて、時計製造や半導体材料として広く使用されています。すべての半導体は、電気特性の感度が高いという特徴があります。半導体は、さまざまな技術の回路に積極的に使用されています。 ほとんどすべての最新の集積回路には、半導体素子が含まれています。

結晶性物質には電流を伝導する能力がありますが、温度変化、光線の作用、他の物質の混合物の存在があります。半導体の応用分野は広範で、無線工学、光電子工学などがあります。代替医療では、サファイアは多くの有毒物質に対する解毒剤として知られています。サファイアの癒しの性質は、純粋な思考、精神的な平和とバランス、無私無欲を得るために古くから使用されてきました。

実験室で再現するのが最も難しい石の 1 つは、コーンフラワー ブルー サファイアです。この色合いの作成は、慎重な専門トレーニングなしでは不可能です。技術データを正確に遵守する必要があります。この色合いの天然石はインドでのみ入手可能です。この国では、彼は儀式と儀式のお守りです。心不全の治療に選択され、心理的安定性が得られます。石が家に保管されていれば、きっと幸福が訪れ、家の所有者にリーダーシップがもたらされます。 サファイアの最も美しい天然サンプルは、次のような国の特別基金に保管されています。

• タイ - 16 kg;
• スリランカ - 18 kg;
• アメリカ - 15kg。

ロシアには、19世紀に産出されたコーンフラワー ブルー サファイアがあり、同国のダイヤモンド基金に保管されています。石は信じられないほど強く耐久性があります。自宅では、サファイア ジュエリーには細心の注意が必要です。定期的な湿度、直射日光への露出、ほこりはジュエリーに有害です。 製品は定期的なクリーニングによって改善できます。 浸漬には、通常の石鹸液またはシャワージェルが適しています。使用した製品は冷水で洗い流してください。

宝石店では、宝石用の特別なケア製品を見つけることができます。それらは通常、スプレーまたは使い捨てワイプの形をしています。資金は高価であるため、ジュエリーの汚染が深刻な場合には、それらの使用は流動的です.サファイアは本来の外観の光沢を失うことはほとんどないため、すべての主婦が見つけることができる一般的な家庭用クリーニング製品を使用するだけで十分です。

ビデオを見て、人工サファイアがどのように成長するかを学びましょう。