ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Титанат строицня из "Искусственные драгоценные камни" Вероятно, для этой главы больше подходит заголовок Искусственные бесцветные драгоценные камни , но поскольку алмаз самый ценный бесцветный камень, он рассматривается как стандарт, с которым сравнивают другие кристаллы. До появления синтетических камней наиболее известными заменителями алмаза были циркон и бесцветный сапфир. К достоинствам сапфира следует отнести близкую к алмазу твердость, но его блеск и игра цветов существенно хуже, так что даже невооруженным глазом легко увидеть, что эти камни действительно несопоставимы. Игра цветов циркона близка к алмазу, но его блеск значительно хуже и лишь ненамного выше, чем у сапфира. [c.87] Многие минералы обладают двупреломлением, которое возникает в результате взаимодействия световых волн с закономерно расположенными атомами в кристаллах, не обладающих кубической симметрией. В двупреломляющих кристаллах луч света разделяется на два луча, которые распространяются с разной скоростью и, следовательно. Преломляются под разными углами. Такие кристаллы имеют два показателя преломления, соответствующие этим двум лучам, которые называются обыкновенным и необыкновенным и характеризуются Колебаниями во взаимно перпендикулярных направлениях. Разницу между показателями преломления и называют двупреломлением, она может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, больше или меньше показатель преломления необыкновенного луча, чем обыкновенного. [c.87] Для бесцветных драгоценных камней предпочтительно нулевое двупреломление, что соответствует оптической изотропности (т. е. они должны обладать кубической сингонией, для которой характерны одинаковые свойства во всех направлениях). Алмаз—изотропный минерал- и поэтому лишен главных недостатков двупреломляющих драгоценных камней. Если рассматривать сквозь двупреломляющий кристалл его шлифованные грани, то они кажутся расплывчатыми, так как глаз воспринимает двойное изображение поверхностей, расположенных с обратной стороны. [c.88] Игра цветов камня определяется его дисперсией, которая представляет собой разницу показателей преломления кристалла для волн света различной длины. Для определения показателей преломления в качестве стандартов выбраны две длины волны 6870 А (красный свет) ч 4308 А (фиолетовый свет). Поскольку свет любого цвета отражается под свойственным только ему углом, это приводит к появлению радуги цветов при отражении белого света от драгоценного камня. [c.88] В табл. 5.1 приведены твердость, показатель преломления (дл5 желтого света), дисперсия и двупреломление природных и синтетических камней, которые используют в качестве заменителей алмаза. Для двупреломляющих материалов приводится показатель преломления обыкновенного луча, а двупреломление характеризуется разницей показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для той же длины волны. [c.88] Бесцветный рутил сохранил некоторую популярность, однако в кольцах его можно увидеть относительно редко. Один из недостатков этого материала кроме невысокой твердости заключается в трудности удаления желтоватой окраски. Точно не известно, почему рутил остается светло-соломенного цвета даже тогда, когда содержание в нем кислорода приближается к идеальному для Tio 2 количеству. Такой цвет может быть обусловлен или присутствием очень небольшой остаточной примеси иона Ti, или другими дефектами, которые называют центрами окраски. [c.91] В принципе выращивать прозрачные, бесцветные кристаллы рутила можно раствор-расплавным способом при температурах существенно ниже точки плавления. Действительно, во многих сообщениях о выращивании кристаллов с использованием различных плавней говорилось о синтезе бесцветного или почти бесцветного рутила. Недостаток же этого метода в том, что рутнл растет в виде игольчатых кристаллов, которые непригодны для огранки, хотя они могут найти другое применение. Наиболее крупные, выращенные этим методом Кристаллы имеют размеры 10x3x3 мм [5], и хотя получают и более длинные кристаллы, они все равно имеют малый диаметр. [c.91] Горелка с тремя трубками, разработанная для выращивания рутила и титаиата стронция. [c.91] Титанат стронция можно окрасить добавлением различных элементов. Как видно из табл. 5.2, набор цветов не столь широк, но и бесцветные камни пользуются большим спросом. [c.93] Из-за низких скоростей роста стоимость кристаллов, получаемых раствор-расплавным методом, довольно высокая, поэтому более выгодно выращивать кристаллы приемлемого для изготовления драгоценных камней качества газопламенным методом. Раствор-расплавный метод вообще применяется главным образом для получения дорогостоящих камней и позволяет выращивать кристаллы, очень близкие по свойствам к естественным. [c.94] Гранаты, встречающиеся в природе, представляют собой сложнь окислы кремния—силикаты, такие, как, например, MgзAl2SiзO 2 (пироп). Большинство хорошо известных гранатов имеют красновато-коричневую окраску, хотя они также бывают привлекательного зеленого цвета (демантоид). В природе не встречаются бесцветные гранаты потому, что, хотя идеальный пироп должен быть бесцветным, практически все гранаты содержат железо, которое придает нм красный цвет. [c.94] Бесцветные искусственные гранаты можно получать, если синтез проводить без участия железа и других окрашивающих примесей. В последние годы они стали очень популярными заменителями алмаза. Можно получить кристаллы силикатных гранатов, близкие по составу к природным, однако расплавленные силикаты обладают высокой вязкостью, и поэтому при охлаждении для них характерна тенденция к образованию стекол. Это побудило исследователей найти более подходящий состав, когда при синтезе вместо кремнезема использовался алюминий, а магний замещался каким-либо трехвалентным элементом, например иттрием. Иттрий-алюминиевый гранат зА1зО(2 давно царствует как наиболее популярный синтетический камень. [c.94] Приверженцы строгих правил утверждают, что такие соединения нельзя называть гранатами, так как природные гранаты обязательно содержат кремний. Однако кристаллическая структура этих соединений и природных гранатов настолько идентична, что наименование гранат было принято в научных кругах и, может бьггь, несколько неохотно большинством геммологов. [c.94] В иттриево-железистом гранате (ИЖГ) ученых в первую очередь привлекли магнитные свойства. Железосодержащие гранаты-— наиболее важные члены класса магнитных материалов, называемых ферритами, которые обладают магнитными свойствами и являются электрическими изоляторами. Они широко применяются в технике связи и в еще больших масштабах используются в элементах памяти компьютеров, калькуляторов и телефонных систем в виде пленок, содержащих цилиндрические магнитные домены. [c.94] С ювелирной точки зрения железосодержащие гранаты представ-яют небольшой интерес, потому что, хотя тонкие пленки ИЖГ имеют зеленый цвет, в целом кристаллы всегда черные. [c.94] Первые патенты на выращивание кристаллов гранатов [9] были выданы в начале 60-х годов Джиму Нилсену и Джо Ремейке из лаборатории Белл . Они выращивали иттриево-железистые гранаты из раствора в расплаве окиси свинца или из смеси окиси свинца с фторидом свинца или окисью бора. В это же время появился интерес к иттриево-алюминиевым гранатам (ИАГ), когда стало известно о возможности применения этого материала в лазерах. Первые кристаллы были выращены раствор-расплавным методом, но более крупные кристаллы можно получать только вытягиванием из расплава, что обеспечивает более высокие скорости роста и более экономично. [c.95] Хотя показатель преломления и дисперсия ИАГ заметно ниже, чем у алмаза, они все же достаточно близки, что делает этот гранат приемлемым заменителем алмаза. Кроме того, ИАГ прекрасно полируется. Поэтому он пользовался большим успехом, будучи первым синтетическим заменителем алмаза, внедренным в весьма консервативную торговлю драгоценностями в Лондоне. Часть этого успеха следует отнести за счет рекламной шумихи вокруг копии знаменитого грушевидного алмаза весом 69,42 карата, который Ричард Бартон подарил известной киноактрисе Элизабет Тэйлор. Этот алмаз, который обычно носят как кулон, был куплен в 1969 г. более чем за 1 млн. долларов. Страховка при ношении природного камня в течение одного вечера обходилась Тэйлор примерно в 1000 долларов, а стоимость копии составила только 3500 долларов. Не составляло труда опознать алмаз, когда его помещали рядом с копией, но только эксперт мог определить синтетический камень, если рассматривать их отдельно. Таким образом кинозвезда способствовала расширению торговли заменителями алмазов, н производители могут быть благодарны грабителям (или страховым компаниям) за содействие в распространении их продукции. [c.95] Вернуться к основной статье