Что такое корунд?
Корунд является породообразующим минералом, который встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах. Это оксид алюминия с химическим составом Al2O3 и шестиугольной кристаллической структурой.
Природный и синтетический корунды используются в широком спектре промышленных сфер из-за их прочности, твердости и химической стабильности. Они использованы для производства промышленных подшипников, прочных стёкол для электронной аппаратуры, пластин для печатных плат, и для многого другого.
Рубины и сапфиры
Большинство людей знакомы с корундом, однако очень немногие называют его по названию минерала - вместо этого они знают его по названиям "рубин" и "сапфир". Качественный образец корунда с глубоким красным цветом известен как «рубин». Качественный корунд с голубым цветом называется "сапфиром". Бесцветный Корунд - это "белый сапфир». Корунд любого другого цвета известен как "фантазийный сапфир"."
Свойства корунда
Корунд - очень твердый и прочный материал. Это третий по твердости минерал, после алмаза и муассанита. Он используется в качестве индексного минерала для твердости девять по шкале твердости Мооса. Удельный вес 3,9-4,1 г/см3. Цвет голубовато-серый, голубой, синий, красный, розовый, реже желтый, зеленый, фиолетовый или бесцветный.
Геологические аспекты
Корунд является основным минералом в магматических породах, таких как сиенит, нефелиновый сиенит и пегматит. Самые важные месторождения рубина и сапфира в мире находятся там, где драгоценные камни выветрились из базальтовых отложений.
Корунд также встречается в метаморфических породах в местах, где глинистые сланцы или бокситы подвергались контактному метаморфизму. Некоторые из сапфиров и рубинов самого высокого качества, цвета и чистоты формируются в мраморе по краям магматических тел.
Прочность корунда, его высокая твердость и химическая стойкость позволяют ему сохраняться в отложениях долгое время после разрушения других минералов. Поэтому его часто находят сосредоточенным в аллювиальных отложениях.
Традиционные источники аллювиальных рубинов и сапфиров - это Бирма, Камбоджа, Шри-Ланка, Индия, Афганистан и Монтана. Недавно в этот список наравне с остальными встала Центральная Африка.
Твердость и использование в качестве абразива
Чрезвычайная твердость корунда делает его особенно полезным в качестве абразива. Измельченный минерал обрабатывают для удаления примесей, а затем шлифуют для получения гранул и порошков одинакового размера.
Проблемы с использованием природного корунда в качестве абразива заключаются в том, что отложения обычно небольшие, неправильной формы, с камнями переменного качества. Они не являются надежными источниками материала, необходимого для запуска производства. Синтетический корунд, полученный из кальцинированного боксита, стал более надежным источником с более стабильными свойствами. Он заменил естественный корунд во многих промышленных сферах.
Использование в качестве драгоценного камня
На рынке драгоценных камней и ювелирных изделий большое внимание уделяется небольшой группе драгоценных камней, называемой "большая четверка": алмаз, рубин, сапфир и изумруд. Два из них, рубин и сапфир - корунды.
Эти самые популярные драгоценные камни высоко ценились и добывались во многих частях мира в течение тысячелетий. Сегодня миллионы рубинов и сапфиров требуются каждый год для нужд ювелирного рынка - от недорогих коммерческих камней, продаваемых в торговых центрах и универмагах, до впечатляющих образцов, используемых в дизайнерских ювелирных изделиях. Спрос на камни превышает поставки. Поэтому цены, уплаченные за природные камни, поднялись до небывалых высот.
Когда покупатель хочет "рубиновое кольцо" или "сапфировый кулон", он обычно не заинтересован в покупке красной шпинели, синего иолита или другого драгоценного камня подобного цвета. Они хотят "рубин" или "сапфир". Розничные ювелиры, особенно те, кто продает изделия и наборы менее чем за 500 долларов, все чаще предлагают синтетические или «лабораторные» камни наряду с натуральными камнями в своих витринах.
Синтетические материалы имеют тот же состав и кристаллическую структуру, что и натуральные рубины и сапфиры. За их цвет ответственны те же элементы (хром для рубина и железо с титаном для сапфира). Они имеют одинаковую светопропускаемость и обычно лучший внешний вид, чем аналогичные по размеру натуральные камни той же цены. Люди теперь все чаще покупают синтетические камни, потому что они получают более привлекательный продукт за ту же цену. Синтетические драгоценные камни, вероятно, продолжат вытеснять природные камни с рынка, особенно в нижнем и среднем диапазонах стоимости, где люди очень сознательно относятся к цене.
Нет ничего плохого в покупке ювелирных изделий, содержащих синтетические камни, если соблюдены два условия: 1) продавец должен сообщить, что драгоценные камни являются синтетическими; 2) покупатель точно понимает, что драгоценные камни синтетические и сделаны людьми, а не природой.
Камни в часах
В середине 1800-х годов швейцарские часовщики нуждались в крошечных подшипниках, устойчивых к истиранию. Они обнаружили, что могут просверлить отверстие в крошечном кусочке корунда и использовать его для плавного и прочного подшипника. Корунд был намного тверже, чем металлы, применяемые для движущихся частей часов, и он мог выдержать непрерывное истирание без сбоев.
Швейцарские часы и их «ювелирный механизм» прославились на весь мир своей долговечностью. В начале 1900-х годов синтетические корундовые подшипники заменили натуральные корундовые подшипники во многих марках швейцарских часов. Синтетический корунд был более однородным, чем натуральный, более дешевым и простым в получении.
Бесцветный синтетический сапфир применяется в часах в качестве стекла. Его износостойкость, стекловидный блеск и устойчивость к царапинам делают его максимально прозрачным. Эти прозрачные крышки, защищают циферблат часов от ударов, пыли и влаги. Синтетический сапфир используется для этой цели уже почти 100 лет.
Рубиновый лазер
Синтетический корунд - составляющая часть многих лазеров. Первым работающим лазером был "рубиновый лазер", сделанный Теодором Мейманом в исследовательских лабораториях Хьюза в 1960 году. Он использовал синтетический кристалл рубина как средство увеличения. Средство увеличения – это материал в лазере, выступающий в роли мишени для интенсивного всплеска света.
Всего за несколько десятилетий лазеры стали обычным явлением в нашем обществе. Крошечные лазеры работают в CD и DVD-плеерах. Лазеры используются для резки металла, камня и других твердых материалов, для удаления татуировок, в косметической хирургии, хирургии катаракты и лазерной коррекции зрения.
Корунд химически инертен и устойчив к воздействию тепла. Это делает его идеальным вспомогательным материалом для производства тугоплавких материалов, например, в печах для огнеупорных кирпичей. Сегодня для этого используют синтетический корунд.
Чистый корунд бесцветен, прозрачен, прочен, и устойчив к царапинам. Крупные кристаллы прозрачного синтетического корунда выращивают, распиливают на тонкие листы, а затем используют в качестве ударопрочных стекол, иллюминаторов самолетов и защитных чехлов для электронных устройств.
