namai › Maldos › Rubino kristalų ir kitų dirbtinių akmenų auginimas namuose. Kristalų auginimas – puiki galimybė praturtėti

Rubino kristalų ir kitų dirbtinių akmenų auginimas namuose. Kristalų auginimas – puiki galimybė praturtėti

Savo fizinėmis savybėmis ir chemine sudėtimi sintetiniai brangakmeniai praktiškai nesiskiria nuo natūralių. Ne visuose papuošalų parduotuvėse parduodamuose gaminiuose yra natūralių akmenų. Ir tai yra gana normalu. Apsvarstykite, kaip atidaryti savo rubino kristalų auginimo verslą namuose.

Pagrindinė problema yra ta, kad dauguma natūralių akmenų neturi visų būtinų savybių, kad galėtų pasipuikuoti papuošaluose. Gamykloje ar laboratorijoje gauti akmenys pasižymi beveik tokiomis pat savybėmis. Be to, sintetinė papuošalų gamyba yra pigesnė nei natūralių gavyba giliose ir gyvybei pavojingose kasyklose.

Auga su ribotomis druskomis

Šiam metodui tinka kalio alūnas. Namuose kristalus geriausia auginti iš vario sulfato. Iš paprastos druskos jie neauga. Tačiau vario sulfatą lengva nusipirkti, o iš jo išauga labai gražūs mėlyni dirbtiniai brangakmeniai.

1. Ruošiame indą. Jame pagaminsime prisotintą druskos tirpalą. Įberkite kelis šaukštus druskos, užpilkite vandeniu ir išmaišykite. Įpilkite druskos, kol ji nebetirps. Naudokite karštą vandenį, kad nesuklystumėte su proporcijomis. Yra įvairių druskų tirpumo kreivės. Jie parodo, kiek gramų tam tikroje temperatūroje galima ištirpinti 100 ml vandens.

Tirpumo kreivės

2. Filtruokite tirpalą.Šis žingsnis yra labai svarbus, ypač jei perkate mėlyną vitriolį iš sodo parduotuvės. Jei tirpalas yra nešvarus, kristalas augs su defektais. Paliekame tirpalą parai, kad iš jo iškristų kristalų perteklius. Jie nusėda stiklinės apačioje ir mums tarnauja kaip sėkla (pagrindiniai elementai, ant kurių augs nauji).

3. Pririšame krištolą prie meškerės. Apvyniojame meškerę ant pieštuko ir pakabiname šį prietaisą ant stiklinės su prisotintu tirpalu. Laikui bėgant vanduo išgaruoja, tirpalo prisotinimas didėja. Netirpstančios medžiagos perteklius nusėda ant mūsų gaminio.

4. Kartą per dvi savaites į stiklinę įpilkite prisotinto tirpalo. Kodėl tai daryti? Laikui bėgant vanduo išgaruoja ir tam tikru augimo momentu jo neužteks ir augimas sustos.

Svarbu! Pridedamas tirpalas turi būti tokios pat temperatūros kaip ir tirpalo, kuriame auga kristalas. Jei jis yra aukščiausias, galime viską sugadinti.

5. Po trijų mėnesių išimame kristalą ir nusausinkite rankšluosčiu.

6. Produktą padengiame 1-2 sluoksniais bespalvio nagų lako. Tai būtina, kad jis neišdžiūtų ir neprarastų blizgesio. Po džiovinimo gaminį galima paimti rankomis.

Štai keletas nuostabių rubinų, kuriuos galite užsiauginti namuose!

Rubinas – vienas žinomiausių ir gražiausių brangakmenių, kurį žmonės labai vertina daugelį tūkstančių metų. Jo ryškiai raudona spalva siejama su ugnies ar kraujo spalva ir simbolizuoja gyvybingumą bei energiją. Natūralūs rubinai retai būna dideli ir skaidrūs, todėl ypač iškilūs akmenys įvairiose šalyse tampa nacionaliniais lobiais, puošia karališkųjų šeimų ir aristokratų daiktus.

Natūralių ir sintetinių rubinų aprašymas

Natūralus rubinas yra labai kietas mineralas, korundo rūšis. Jo cheminė sudėtis labai paprasta – tai aliuminio oksidas Al 2 O 3 su mikroskopiniu chromo mišiniu, kuris suteikia raudoną spalvą.

Bespalvis korundas neturi juvelyrinės vertės, tačiau dėl savo kietumo technikoje naudojamas kaip abrazyvinė medžiaga. Kitos papuošalų iš korundo atmainos yra safyras, kurio mėlyną spalvą suteikia titano ir geležies mišinys bei šviesiai žalias dirbtinis amarilas.

Rubinų spalva svyruoja nuo rožinės iki ugningai raudonos ir rudos spalvos, o brangiausiu atspalviu laikomas „balandžių kraujas“: ryškiai raudonas su purpuriniu atspalviu. Iš šio akmens pagaminti gaminiai turi būdingą stiklinį blizgesį.

Be gražios spalvos, rubinui būdingas įdomus optinis reiškinys - šešiakampės žvaigždės pasireiškimas ant lygaus lenkto akmens paviršiaus (asterizmas). Taip yra dėl šviesos lūžio superpozicijų kristale. Žvaigždžių rubinai nepjaustomi, o paliekami kaip kabošonai.

Natūralūs akmenys retai būna nepriekaištingos kokybės, todėl prieš patekdami į prekybą yra įvairiai apdorojami. Populiariausios technikos yra kaitinimas, sodrinimas beriliu, siekiant sustiprinti raudoną spalvą, prastos kokybės akmenų įtrūkimų užpildymas stiklu.

Šiuo metu dauguma rinkoje esančių „natūralių“ rubinų yra kompozitiniai, nes jie buvo pripildyti stiklu, kurio masė ilgainiui gali siekti iki 50 procentų akmens masės. Natūralus rubinas yra brangiausias brangakmenis po deimanto. Rekordinį 25 karatų akmenį 1995 metais įsigijo Brunėjaus šeichas už 12 mln.

Sintetiniai rubinai – tai akmenys, savo chemine sudėtimi identiški natūraliam mineralui, tačiau gauti dirbtinai. Pirmuosius mažus rubino kristalus Markas Goodenas iš korundo lydalo gavo 1837 m. Vėliau mokslininkai išmoko natūralių akmenų fragmentus sulydyti į vadinamuosius „Siamo rubinus“.

Naudodami šį metodą, prancūzai gavo papuošalų akmenis, sveriančius iki 10 karatų. Tačiau pirmąjį tikrai dirbtinį aliuminio oksido rubiną tik XIX amžiaus pabaigoje gavo Auguste'as Vernelis. Jo metodas leido sparčiai augti dideliems kristalams pramoniniu mastu ir padėjo pagrindą plačiai paplitusiai sintetinių rubinų gamybai visame pasaulyje.

Pagrindiniai šiuolaikiniai rubinų auginimo būdai

Šiuo metu brangakmenių kristalų sintezei naudojami keli pramoniniai metodai, pavyzdžiui:

Sintetiniai rubinai naudojami pramonėje kietojo kūno rubino lazeriams gaminti.

Dėl kvantinių perėjimų rubino kristale švitinimo metu toks lazeris sukuria nukreiptą raudonos šviesos spindulį, kurio bangos ilgis yra 694,3 nm. Nuo 1960 metų šis prietaisas naudojamas medicinos pramonėje (tatuiruočių šalinimas) ir įvairių techninių problemų sprendimui (pulsinė holografija).

Padirbti rubinai: kaip atskirti sintetinį akmenį nuo natūralaus?

Patikimiausias būdas sužinoti, ar jūsų akmuo yra sintetinis ar natūralus, yra pasikonsultuoti su profesionaliu juvelyru. Kadangi dirbtinio rubino cheminė sudėtis yra identiška natūralaus mineralo, ne visada įmanoma patikimai patikrinti akmens kilmę namuose.

Yra keletas naudingų patarimų, kaip patiems nustatyti rubino autentiškumą. Visų pirma, reikia atidžiai ištirti akmenį stipriu padidinamuoju stiklu arba po mikroskopu. Esant geram apšvietimui pakaks dešimteriopo padidinimo. Sintetiniai rubinai paprastai yra nepriekaištingi, o natūralūs rubinai turi nedidelių paviršiaus defektų ar įtrūkimų. Akmens viduje esantys burbuliukai ir intarpai taip pat rodo jo dirbtinę kilmę.

Dėl didelės kainos ir populiarumo kiti mineralai dažnai parduodami prisidengiant rubinais, kurie yra daug pigesni. Tarp jų dažniausiai yra:

granatai (Karelijos rubinai). Tamsiai raudoni arba tamsiai raudoni akmenys, kurių spalva yra gana blanki. Jie yra minkštesni už rubinus;
turmalinas. Mineralas yra raudonai rožinės spalvos, kietumo taip pat prastesnis už rubiną;
raudonas stiklas;
sudėtiniai rubinai. Tai žemos kokybės natūralūs rubinai, kurių įtrūkimai užpildyti spalvotu stiklu.

Yra keletas taisyklių, kaip atskirti rubiną nuo padirbto, ypač jei jis nėra labai gerai pagamintas. Visų pirma atkreipkite dėmesį į pjūvį: tikras akmuo turi turėti tikslius ir šlifuotus kraštus, o jo imitacijas galima suapvalinti ir išlyginti. Kitas bandymo metodas yra kietumo nustatymas.

Rubinas yra labai kietas akmuo ir palieka bespalvius įbrėžimus ant stiklo ar keramikos paviršiaus, o moneta nepalieka žymės. Jei jūsų akmuo ant stiklo palieka raudoną juostelę, tai reiškia, kad jis yra dirbtinai nudažytas. Rubinas nuo stiklo skiriasi tankiu (jis yra pusantro karto sunkesnis) ir kietumu (lengvai braižo stiklą).

Deja, be specialios įrangos gali nepavykti atskirti kokybiško padirbto nuo natūralaus rubino. Iki XIX amžiaus tokių metodų apskritai nebuvo, todėl daugelyje istorinių relikvijų, karūnų ir papuošalų vietoj rubinų įterpiami kiti raudoni brangakmeniai.

Magiškos ir gydomosios rubinų savybės

Rubinai tradiciškai yra apdovanoti magiškomis savybėmis tarp skirtingų tautų. Budistai tikėjo, kad šis akmuo pažadina žmogaus sugebėjimą menui. Indijos magai tikėjo, kad šio akmens pagalba galima įgyti valdžią kitiems žmonėms. Dažnai rubinai laikomi aistros, meilės ir energijos simboliu, kartais su juo siejami kilnūs jo savininko ketinimai. Šis perlas suteikia stiprybės ir apsaugo nuo juodosios magijos.

Viduramžių gydytojai rubinus naudojo epilepsijai, paralyžiui ir net depresijai gydyti. Dideli akmenys buvo pilami į vandenį, o šiuo antpilu gydė vidurius ir impotenciją. Šiuolaikinė liaudies medicina mano, kad rubinų dėvėjimas normalizuoja kraujotakos sistemos veiklą ir turi teigiamą poveikį širdžiai.

Tačiau, kad akmuo veiktų, jis turi būti natūralus, nes dirbtiniai rubinai neturi stebuklingų ir gydomųjų savybių.

Dėl didelės natūralių rubinų vertės nuo seniausių laikų į rinką masiškai patenka įvairios imitacijos ir klastotės. XIX amžiaus pabaigoje buvo išrastas rubinų, chemiškai identiškų natūraliems, auginimas.

Iki šiol yra daug būdų, kaip auginti didelius ir skaidrius kristalus, kurie naudojami tiek juvelyrikos, tiek technikos srityse, pavyzdžiui, gaminant rubino lazerius. Tačiau natūralus rubinas kainuoja daug daugiau nei dirbtinis rubinas ir išlieka pirmenybė gaminant elitinius papuošalus ar stebuklingus talismanus.

Rubino kristalų auginimas namuose yra prieinamas kiekvienam. Darbui nereikia įrengtos laboratorijos, mineralogijos srities teorinių ir praktinių žinių įgijimo, specialių cheminių medžiagų įsigijimo. Viską, ko reikia, rasite virtuvėje.

Namų eksperimentas

Patariama pradėti auginti rubinus nedideliais kiekiais. Pirmiausia įgyjama patirtis, visas procesas suprantamas, o tada prasideda tiesioginis sistemingas darbas. Sintetinis savo rankų kūrinys grožiu ir patrauklumu nenusileis natūraliems mineralams. Akmenys yra paklausūs tarp juvelyrų, todėl sėkminga patirtis gali atnešti papildomų pajamų, jei rasite rinką.

Yra keli auginimo būdai. Patariama išbandyti visus variantus, tada sustoti ties patinkančiu.

Žmogaus sukurtos dirbtinės brangiosios uolienos cheminiu kiekiu ir fizinėmis savybėmis nesiskiria nuo natūralių. Namų technologijų pranašumas yra tas, kad jos leidžia sukurti tobulai grynas veisles. Gamtoje tai nutinka labai retai. Laboratorinių egzempliorių papuošalų savybės yra gana geros. Kitas mineralo pliusas yra kaina. Akmenys yra pigesni nei jų originalai, kilę iš gilių kasyklų.

organinės druskos

Rubino kristalą lengva išauginti iš įvairių druskų:

vario sulfatas;
kalio alūno;
įprasta druska.

Ilgiausias druskos pagrindu pagamintas procesas, gražiausi mėginiai gaunami iš vitriolio. Rubino kristalų gamyba grindžiama šiais etapais:

Talpyklos paruošimas. Jame turėtų būti druskos ir prisotinto vandens-druskos tirpalo. Paimkite karštą vandenį. Procesas yra laipsniškas. Du šaukštus praskieskite vandeniu, gerai išmaišykite. Tada įpilama druskos ir išmaišoma. būtina nusiprausti po dušu, kol druska nustos tirpti. Norėdami išlaikyti proporcijas, jie imasi užuominos: skirtingų druskų tirpumo 100 ml vandens lentelė, jų santykis su skysčio temperatūra.
Tirpalo filtravimas. Tirpalas turi būti švarus. Nešvarumai sugadins akmens struktūrą. Tai parodys defektus. Tirpalas išlieka 24 valandas. Per šį laikotarpį konteinerio apačioje susidaro kristalai. Jie taps rubino pagrindu.
Dirbtinio mineralo augimas. Prie stiklo apačioje suformuoto akmens pririšama meškerė. Jis suvyniotas ant pieštuko arba medinio pagaliuko. Prietaisas sumontuotas ant rezervuaro. Kristalas yra tirpale, suspenduotas. Vanduo linkęs išgaruoti, prisotintas druskos tirpalas išskiria perteklių, kuris fiksuojamas ant gauto mėginio.
Pridedamas druskos tirpalas. Vandens visada reikia tam tikro kiekio, jei jo pritrūks, kristalas nustos augti. Įprastoje kambario temperatūroje vanduo pilamas kartą per 2 savaites.

Norėdami gauti rubinų namuose, turėsite palaukti apie 3 mėnesius. Tada akmuo išvalomas nuo druskos tirpalo, nusausinamas minkštu skudurėliu. Mėginys padengiamas bespalviu nagų laku keliais sluoksniais.

Patyrusių kristalų gamintojų taryba. Druskos tirpalas turi būti tokios pat temperatūros kaip ir vanduo inde. Kristalas auga šiek tiek žemesnėje temperatūroje, tačiau dideli tirpalų pakilimai genda ir sustabdo augimą.

Aparatai darbui namuose

Norėdami sukurti rubinus namuose, jums reikės aparato, pavadinto jo kūrėjo Verneuil vardu. Išradėjo technika leidžia per 3 valandas užauginti 30 karatų sveriantį rubiną. Technologijos leido sukurti reikiamą kiekį vertingos medžiagos. Pramonės objektai pradėjo aktyviai įgyvendinti Verneuil plėtrą. Laikas padarė savo koregavimus, ir šiandien toks įrenginys lengvai surenkamas namuose. Prietaiso komponentai:

katetometras;
kratymo mechanizmas;
bunkeris;
degiklis;
mufelis;
augantis kristalas;
krištolo laikiklis;
kristalų nuleidimo mechanizmas.

Prietaisas naudojamas ne tik rubinams auginti. Dažnai įrenginyje sukuriamas mėlynas topazas, smaragdai ir akmenys su permatoma skaidria struktūra.

Namų gamybos procesas:

Milteliai pilami į bunkerį per piltuvą. Miltelių sudėtis - Al2O3, papildomas komponentas - Cr2O3.
Degiklio pagalba į bunkerio dugną tiekiama liepsna.
Milteliai pradeda tirpti.
Išlydytų miltelių sluoksniai yra augantis rubino kristalas.

Per nuleidimo mechanizmą dirbtinis mineralas juda žemyn. Įrenginyje galite gauti įvairių atspalvių. Kristalų susidarymo greitis yra didesnis nei rezervuare. Tai užtruks tik 3 valandas ir galėsite grožėtis rubinu. Vienam mėginiui reikalingi šie komponentų kiekiai:

6 g Al2O3;
0,2 g Cr2O.

Neapdoroti kristaliniai dariniai yra nepaprastos formos. Iš pradžių jie yra panašūs į natūralius, bet kartu visada unikalūs.

Darbas su įrenginiu iš pirmo žvilgsnio yra sudėtingas ir kruopštus. Tiesą sakant, daugiau nei prieš 100 metų prancūzų išradėjo išrastas prietaisas ypatingų problemų nesukels. Jis surenkamas iš dalių, kurias praktiški žmonės turi ūkyje. Pagrindiniai paruošimo etapai yra aparato gamyba ir miltelių pirkimas.

Ekonominiai skaičiavimai

Namų technika visada pigesnė. Galite apskaičiuoti visų komponentų kainą, išlaidas ir nustatyti apytikslę gautų mėginių kainą. Į ką atsižvelgiama į rubiną:

įrenginio dalių kaina;
elektros energijos sąnaudos;
kaina perkant miltelius kristalo pagrindui.

Net apytiksliai skaičiavimai parodys naudą. Visų komponentų kaina nebus 500 rublių. Už tokius pinigus sunku nusipirkti gražios išvaizdos ir puikios kokybės papuošalą iš rubino. Procesas neturėtų išgąsdinti namuose eksperimentuojančių teisėtumo. Natūralūs naudingieji iškasenai yra reguliuojami valstybės, sintetiniams mineralams dokumentai netaikomi. Jei priimamas sprendimas atidaryti nedidelę gamybą, ji turi būti įregistruota nustatyta tvarka. Siela bus vietoje, darbas teiks tik pasitenkinimą.

Pats sukurtas brangakmenis taps pasididžiavimu. Amatininkas pamažu išmoks keisti rubinų atspalvius. Kitas žingsnis bus kūrybinis darbas prie gautų pavyzdžių, jų interjero elementų ir originalių dekoracijų transformacijos.

Auguste Verneuil metodas
Konkurencijos nustatymas šioje srityje
Užregistruoti namų gamybą
reklaminė veikla
Išsamus kristalų auginimo namuose metodas!

Auga su ribotomis druskomis

Tirpumo kreivės

4. Kartą per dvi savaites į stiklinę įpilkite prisotinto tirpalo. Kodėl tai daryti? Laikui bėgant vanduo išgaruoja ir tam tikru augimo momentu jo neužteks ir augimas sustos.

Svarbu! Pridedamas tirpalas turi būti tokios pat temperatūros kaip tirpalo, kuriame auga kristalas. Jei jis yra aukščiausias, galime viską sugadinti.

5. Po trijų mėnesių išimame kristalą ir nusausinkite rankšluosčiu.

6. Produktą padengiame 1-2 sluoksniais bespalvio nagų lako. Tai būtina, kad jis neišdžiūtų ir neprarastų blizgesio. Po džiovinimo gaminį galima paimti rankomis.

Štai keletas nuostabių rubinų, kuriuos galite užsiauginti namuose!

Auguste Verneuil metodas

Rubinui gauti laboratorijoje naudojamas aparatas, kurį daugiau nei prieš 100 metų išrado prancūzų mokslininkas Auguste'as Verneuil'as. Internete galite rasti informacijos apie rubino auginimo būdą ir supaprastintą prancūzų mokslininko įrangą, kurią galima naudoti namuose. Pagal Auguste Verneuil metodą, per 2-3 valandas galite išauginti rubino kristalą, kurio masė yra 20-30 karatų. Pažymėtina, kad šis metodas taip pat taikomas įvairių atspalvių (geltonos, mėlynos, baltos ir skaidraus) topazo gamybai.

Verneuil aparato brėžinys

Norint gauti 30 karatų sveriantį gaminį, reikia 3 kWh elektros energijos ir 3 valandų laiko. Pinigine išraiška tai bus mažiau nei 1 USD. Vieno kristalo gamybai reikia 0,2 g chromo oksido ir 6 g aliuminio oksido miltelių, kurių kaina bus ne didesnė kaip 0,50 USD.

Nereikia būti ekonomistu, kad suprastum, jog net ir nesmulkintą kristalą pardavus juvelyrui, pelnas bus labai solidus. Pradžiuginęs žmoną naminiais topazais ir rubinais, gausi neprilygstamų psichologinių „dividentų“.

Atsisiųskite išsamų Verneuil metodo aprašymą

Sintetinių safyrų, rubinų ir korundo gamybos technologija

Pavieniai lamelinio safyro (bespalvio korundo) kristalai auginami lydymo būdu, todėl galima gauti iki kelių kilogramų sveriančius kristalus. Sintetiniai safyro monokristalai išauginami iš aliuminio oksido tempiant tam tikro profilio formomis pagal Stepanovo metodą. Kaip bespalvė konstrukcinė medžiaga, lamelinis safyras naudojamas puslaidininkių ir elektronikos pramonėje, plonasluoksnėje hibridinėje ir integruotoje mikroelektronikoje, apšvietimo inžinerijoje, chemijos įrangos gamyboje ir kitose pramonės šakose.

Optiškai skaidraus ir bespalvio korundo (safyro) plokštelių kaina labai skiriasi priklausomai nuo to, ar yra akiai nematomų mikrodefektų. Vidutinis plokščių dydis – 170x170 mm, o aukštis – 30 mm. Visiškas aukštos kokybės žaliavų suformavimas atliekamas maždaug per savaitę. Plokštelė su akiai nematomais mikroskopiniais defektais (vizualiai absoliučiai tobula) yra gana tinkama naudoti papuošaluose kaip žaliava, tačiau gali netikti smulkios pramoninės optikos poreikiams, todėl žaliavų kaina labai skirsis. To, kas idealiai tinka papuošalams ir už realią kainą, gali nepakakti pramoniniams poreikiams.

Augimo pradžioje safyro kristalai būna bespalviai, bet vėliau, kaupiantis priemaišoms, tampa šiek tiek rausvos spalvos. O jei rausvą korundą kurį laiką pakišite po ultravioletine (UV) lempa, tai rausvumas pamažu virsta nuostabiu vyno rusvumu. Safyro spalva – kaip vyno topazas, tik kietesnis.

Safyro vieno kristalo plokštės pagal auginimo technologiją primena įprasto vandens užšalimo procesą ir jo modifikacijas. Jei tai yra „putojantis vanduo“, bus daug akiai matomų burbuliukų. Jei jis yra "čiaupo arba atvirojo kodo" tipo, bus daug paslėptų ir nematomų burbulų, dėl kurių safyras bus netinkamas naudoti mikroskopu. Tipas "vanduo su pašalinėmis priemaišomis" suteiks safyro priemaišų. Idealus variantas – tipas „distiliuotas vanduo be dujų ir priemaišų, vakuume“ – naudojamas didinamiesiems ir redukuojamiems stiklams, skirtiems šiuolaikinių kompiuterių lustams ir procesoriams deginti („Intel“ JAV, pranešimai seminaruose ir simpoziumuose 2006–2007 m. ir vėliau). Labai aktualu.

Sintetinio korundo pavieniai kristalai yra aliuminio oksido modifikacija, kurioje maža dalis aliuminio jonų gali būti izomorfiškai pakeisti geležies grupės jonais arba vario jonais. Įvairių spalvų sintetinių monokristalų (rubinų, safyrų, topazų, ametistų ir kt.) auginimas atliekamas Verneuil metodu. Sintetiniai korundai naudojami papuošalų, laikrodžių ir instrumentų gamybos pramonėje. Korundo atliekos naudojamos aukštos kokybės abrazyviniams ir ugniai atspariems gaminiams gaminti. Verneuil aparatas taip pat leidžia auginti sintetinius špinelius ir panašiai.

Rubinas ir safyras yra mineralai, kurie, nors ir skiriasi savo išvaizda, turi identišką kristalų struktūrą ir savybes, išskyrus nedideles priemaišų elementų koncentracijas, kurios suteikia jiems būdingas spalvas. Rubinas ir safyras daugiausia susideda iš aliuminio oksido Al2O3, kurio kristalinę formą mineralogai vadina korundu. Verneuil metodu išauginti kristalai žinomas kaip Buli, matyt, dėl to, kad iš pradžių jie buvo apvalios formos. Šis terminas, sugalvotas Gaudino ir naudojamas Verneuil, paplito tarp kristalų augintojų, nepaisant to, kad kristalai dabar yra cilindriniai.

Verneuil per 2 valandas užaugino 2,5–3 g (12–15 karatų) sveriantį bouli. Rutuliukai buvo apvalios formos, kai kurių jų skersmuo siekė 5–6 mm. Šiandien auginami cilindriniai rutuliukai, kurių skersmuo 20 mm, cilindro ilgis 50-70 mm ir vadinamieji pusrutuliukai (pusė cilindro perpjauta išilgai 10 x 20 mm pagrindu). Tokio pusrutulio 10 x 20 x 60-70 mm tūris yra 10-11 kubinių metrų. cm ir svoris atitinkamai 40-45 gramai. Ši žaliava dar nėra matuojama karatais (bet galima nesunkiai perskaičiuoti – masė 200-250 karatų).

Monokristaliniai skaidrūs dirbtinio korundo rutuliukai ir strypai (sintetiniai rubinai ir safyrai) gaunami lydant ir perkristalizuojant aliuminio oksidą (aliuminio oksidą) deguonies-vandenilio liepsnoje. Rutuliukai gali būti papildomai dažomi: su Cr (chromo, iki 2%) jonų priemaišomis - raudona, V (vanadžio) - pilkšvai žalia spalva dienos šviesoje ir violetine dirbtinėje šviesoje, Mn (mangano) - gelsvai rožine, Ni ( nikelis) - geltonos spalvos, Ti (titanas) - rausvai violetinės spalvos. Pjaunant sintetinį korundą skirtingais pavadinimais (safyras, rubinas, topazas, aleksandritas, ametistas), jie naudojami papuošaluose; raudonieji korundai – rubinai – kaip atskaitos akmenys mechaniniams laikrodžiams ir kitiems tiksliiesiems instrumentams, o strypai – optiniuose generatoriuose (lazeriuose). Sintetinių korundų tankis – 4 g/cc, spalvoto – 9, moisonito – 9,25 (deimantų kietumas – 10 pagal Moso skalę). Korundo kristalinę struktūrą sudaro Al (aliuminio) atomai, apsupti 6 O (deguonies) atomų, kurie sudaro tankiausią šešiakampę pakuotę. Korundas taip pat pasižymi dideliu cheminiu atsparumu ir aukšta lydymosi temperatūra (2020-2050 laipsnių C, reiškia ugniai atsparias medžiagas).

SSRS mokslų akademijos Kristalografijos institutas. A. V. Šubnikovas sukūrė korundo sintezės metodus, kurių pagalba gaunami įvairių formų korundo kristalai. Šis metodas leidžia auginti leukozafyro kristalus didelių plokštelių pavidalu su tam tikra iš anksto nustatyta kristalografine orientacija. Molibdeno talpykla, užpildyta pradine medžiaga, dedama į vakuuminę krosnį, kurioje ji įkaitinama iki virš 2000° C. Aliuminio oksidas išlydomas. Talpykla su lydalu lėtai juda į žemesnės temperatūros sritis, o temperatūrai nukritus iki tam tikros vertės lydalas kristalizuojasi. Kryptinei kristalizacijai į lydalą įvedamas sėklinis kristalas. Visas procesas yra automatizuotas.

Pramoniniu mastu dirbtinės korundo medžiagos gaunamos lydant boksitą elektrinėse krosnyse su reduktoriumi (geležies drožlėmis). Jie taip pat naudojami kaip abrazyvai; taikant miltelinės metalurgijos metodus, iš jų gaminamos frezos, skirtos metalų apdirbimui aukštoje temperatūroje. Jie netinka papuošalų pramonei (kirpti kaip įdėklus).

Pasirodo, dabar klastojami ne tik natūralūs natūralūs akmenys. Kadangi po SSRS žlugimo sintetinio korundo žaliavos kainos tapo gana didelės, sintetinio korundo, safyrų ir rubinų kainos taip pat pasirodo nepigios. Nuotrauka dešinėje yra tipiškas pavyzdys. sintetinių pavienių korundo kristalų klastotės(sintetiniai rubinai ir safyrai). Gana ryškios spalvos ir būdinga goltovka (forma primena suapvalintus akmenukus). Atrodo, kad jis panašus į korundą ir gali būti parduodamas brangiai, tačiau jis nebuvo auginamas Vernelio metodu.

Jei kas nors papuošaluose dar turi sovietinio kirpimo sintetinių rubinų (SSRS gamybos akmenų), neskubėkite jų atsikratyti. Turite puikaus mašininiu būdu pjaustyto akmens pavyzdį ir retą vertingo sintetinio korundo pavyzdį. Dabar jų galite ne tik nusipirkti juvelyrinių dirbinių parduotuvėje. Šiandien pjaustytų sintetinių korundų, rubinų ir safyrų papuošalams kainos yra daug kartų didesnės už tradicinių bespalvių ir spalvotų kubinių cirkonių (sintetinių kubinių cirkonių) kainas, nors jos yra daug pigesnės už natūralių žaliavų ir natūralių brangakmenių kainas. korundo grupė.

Korundo gamybos technologiniai ypatumai

Auguste Verneuil metodas. Pramoninio sintetinio rubino gimimo metai yra 1905 m. Verneuil technologija apėmė vertikalų degiklį su aliuminio oksido miltelių tiekimu į liepsną per deguonies srovę. Milteliai suplakami dujų sraute, veikiant elektra varomu vibratoriumi. Naudojant dujoms nepralaidžią guminę riebokšlį, vibratoriaus smūgis gali būti perduodamas į indą, kuriame yra aliuminio oksido milteliai, be deguonies nutekėjimo. Į šaltą liepsnos dalį įdedamas keraminis smeigtukas, ant kurio surenkami skysto aliuminio oksido lašeliai, kurie susidaro tirpstant per karštąją liepsnos zoną atsibundantiems milteliams.

Liepsną gaubia keraminis skydas, kuris atlieka izoliatoriaus vaidmenį ir apsaugo augančią Buliją nuo skersvėjų. Šiame mufelyje yra peržiūros langelis, kuris originaliame Verneuil aparate buvo užsandarintas žėručiu. Vandens aušinimas apsaugomas nuo pernelyg didelio aparato viršutinės dalies įkaitimo dėl šilumos srauto iš karštosios zonos.

Pradinėje Bouli augimo stadijoje milteliai, užkritę ant kaiščio, sukietėja ir iš palyginti mažo tankio medžiagos suformuoja kūgį. Vėliau kūgis perkeliamas į karštą liepsnos zoną, kur jo viršus pradeda tirpti. Šiuo metu susidaro keli kristalai, tačiau vienas iš jų yra orientuotas didžiausio augimo greičio kryptimi. Jis slopina kitų kristalų augimą ir tarnauja kaip besivystančios Bullie sėklos. Operatoriaus įgūdžiai yra nepaprastai svarbūs ankstyvoje augimo stadijoje, nes renkantis kristalus gali tekti koreguoti liepsnos temperatūrą arba miltelių padavimo greitį.

Kai centrinėje dalyje prasideda vyraujantis vieno kristalo augimas, siekiant padidinti Bouley skersmenį, padidinkite pašarų miltelių padavimo greitį ir palaipsniui didinkite liepsnos temperatūrą, reguliuodami deguonies srautą. Viršutinis „Boule“ paviršius suapvalėja, o šviežios aliuminio oksido dalys patenka į jį krentančių lydalo lašų pavidalu. Toliau stovas su stiebu nuleidžiamas tokiu greičiu, kuris atitinka Bouley augimo greitį. Svarbiausia sąlyga norint išauginti aukštos kokybės kristalus yra vienodas miltelių tiekimas, todėl daug pastangų reikia paruošti pašarams, kad jie būtų gerai tekantys.

Jei milteliai yra per stambūs, dėl didelių šaltų dalelių gali sukietėti plonas išlydytas sluoksnis. Tada daug mažų kristalų susidaro branduolyje ir Bulya praranda vieno kristalo struktūrą. Per smulkių miltelių naudojimas yra susijęs su aliuminio oksido išgaravimo liepsnoje pavojumi. Optimalūs dalelių dydžiai yra submikronų diapazone (mažiau nei tūkstantosios milimetro dalys – 20 μm). Dalelės turi būti tinkamos formos, nes tik tokiu atveju jos vienodai reaguoja į vibratoriaus smūgį (ir liejasi tolygiai). Verneuil gavo aliuminio oksidą iš amonio alūno, kuriame buvo apie 2,5 % chromo alūno priemaišų (gauta klasikinių raudonųjų rutuliukų). Tokios kompozicijos milteliai buvo kaitinami iki alūno irimo bei oksidų susidarymo, kurie susmulkinti ir persijoti per vielos sietą, kad būtų atrinktos reikiamo dydžio dalelės.

Czochralskio metodas(lydymosi tempimo metodas) yra toks: medžiagos, iš kurios turėtų kristalizuotis akmenys, lydalas dedamas į ugniai atsparų tiglį, pagamintą iš ugniai atsparaus metalo – platinos, rodžio, iridžio, molibdeno arba volframo – ir kaitinamas aukštu dažniu. induktorius virš lydymosi temperatūros. Sėkla iš būsimo kristalo medžiagos nuleidžiama į lydalą ant išmetimo veleno, o ant jo užauginama sintetinė medžiaga iki norimo storio. Velenas su sėklomis palaipsniui pakeliamas aukštyn 1-50 mm/h greičiu, tuo pačiu metu sukant 30-150 aps/min -1 dažniu. Pasukite veleną, kad išlygintumėte lydalo temperatūrą ir užtikrintumėte tolygų priemaišų pasiskirstymą. Kristalo skersmuo iki 50 mm, ilgis iki 1 m.Czochralskio metodu auginamas dirbtinis granatas, taip pat korundas, špinelis, chrizoberilas, ličio niobatas ir kt.

Pasirodė daug mokslinių straipsnių apie korundo ir špinelio auginimą liepsnos lydymosi metodas(zonos lydymosi metodas). Auginant kristalus šiuo metodu, nedidelis plotas - zona - išlydomas naudojant šildymo mechanizmą, o tada šildytuvas juda išilgai mėginio, su kuriuo nuosekliai auga vienas kristalas. Yra du šio metodo variantai: horizontalios kryptinės kristalizacijos metodu naudojama ilga siaura valtis (gauni kristalai yra plokščių pavidalu, kurių matmenys 220x100x20 mm ar daugiau, priklausomai nuo valties dydžio), vertikalioje. versija - plūduriuojanti zona - naudojamas sukepintas strypas (rutulys), pritvirtintas viršutinėje ir apatinėje dalyse.

Pagrindinis dėmesys skiriamas ryšiui tarp kristalų defektų ir Boole auginimo sąlygų. Pagrindinis šio kristalų auginimo metodo trūkumas yra laipsniškas temperatūros gradientas tarp karštos liepsnos srities, kurioje yra išlydytas Bouley viršus, ir šaltesnės apatinės dalies. Staigus temperatūros pokytis išilgai Booley ašies sukuria stiprius įtempimus kristale ir, pašalinus iš krosnies, Booley dažnai įtrūksta (išilgai cilindro) ir susidaro du pusiau cilindriniai fragmentai (pusiaus rutuliukai). Juvelyrikos pramonės reikmėms tokie pusrutuliai yra gana tinkami pjaustymui.

Žvaigždžių safyrų (asteriksų) gamybos technologinės ypatybės

1947 metais Union Carbide korporacijos Linde filialas Rytų Čikagoje pradėjo gaminti žvaigždinius safyrus ir rubinus Verneuil metodu. 1949 m. šis metodas buvo patentuotas. Žvaigždžių akmenys pavadinti dėl neįprastos išvaizdos, kai žiūrima išilgai kristalo išilgai jo pagrindinės ašies. Iš kristalo centro sklinda šešios ryškios juostelės, todėl susidaro įspūdingas paveikslas, atitinkantis simbolinį žvaigždės ar žvaigždutės atvaizdą. Gaunami labai ryškūs žvaigždžių akmenys, kurių gamtoje nėra.

Tokį reiškinį korunde sukelia plonos rutilo - aliuminio titanato (Al2TiO5) adatos, kurios yra pailgintos į juosteles, išdėstytas pagal kristalo struktūros simetriją 60 o kampu viena kitos atžvilgiu. Tai pasiekiama į aliuminio oksido miltelius įdedant nedidelį rutilo kiekį. Rutilo formavimosi metu rutilas ištirpsta išlydytame aliuminio oksido sluoksnyje, tačiau aušinamas po rutuliuko kristalizacijos nusėda spygliuočių pavidalu, bet daugiausia Al2TiO5 pavidalu, kuris susidaro dėl sąveikos. rutilo ir aliuminio oksido. Remiantis Linde patentu, geriausi rezultatai pasiekiami į miltelius įmaišius 0,1–0,3 % rutilo, o po to rutuliuką keletą valandų atkaitinant 1100–1500 °C temperatūroje, kad būtų izoliuotos Al2TiO5 adatos. Žvaigždžių akmenys paprastai gaminami gana kupolinių kabošonų pavidalu, tokiu atveju jie yra įspūdingiausi.

Pagrindinis žvaigždžių akmenų gamybos sunkumas yra pasiekti vienodą Al2TiO5 adatų pasiskirstymą, kad žvaigždė užimtų visą akmens plotį. „Linde“ ekspertai nustatė, kad geriausi rezultatai pasiekiami keičiant deguonies srautą, dėl kurio periodiškai svyruoja temperatūra. Patogiausia tai padaryti vožtuvu, kuris iš dalies išjungia deguonies tiekimą. Nustatyta, kad dėl šios procedūros periodiškai keičiasi adatų pasiskirstymas. Jei esant mažam deguonies srautui, adatos pasiskirsto per visą rutuliuko plotį, tai didelis srautas skatina jų kristalizaciją tik periferinėje dalyje.

Įspūdingiausias žvaigždės raštas atsiranda, kai besikeičiančių sluoksnių storis yra 1 mm. Ši procedūra demonstruoja vieną iš pagrindinių dirbtinių brangakmenių pranašumų prieš natūralius brangakmenius: kristalų augintojas kontroliuoja medžiagos gamybos sąlygas ir gali jas keisti, kad pasiektų geriausią rezultatą. Natūralių kristalų mėgėjai pripažįsta galimybę atlikti tam tikrus akmenų apdorojimo būdus, kad pagerintų jų išvaizdą, pavyzdžiui, kaitinant cirkonį, tačiau jie neturi galimybės kontroliuoti sąlygų, kuriomis kristalai iš pradžių augo. Tik retais atvejais natūralus žvaigždės akmuo gali konkuruoti su savo žmogaus sukurtu atitikmeniu grynai vizualiu suvokimu.

„Linde“ žvaigždžių akmenis gamina ir kitu būdu, kai iš akmens, susintetinto be rutilo priedų, išpjautas kabošonas panardinamas į rutilo lydalą, kad susidarytų labai plonas spyglių sluoksnis. Tik po to atliekamas galutinis poliravimas. Tokie akmenys skiriasi nuo įprastų žvaigždžių akmenų didesniu skaidrumu, tačiau nėra parduodami dideliu mastu.

Be rubino ir safyro, Linde žvaigždžių akmenys yra purpurinės, žalios, rožinės, geltonos ir rudos spalvos, taip pat dūminės mėlynos ir dūminės raudonos spalvos. Kadangi pradinis patentas jau pasibaigęs, atsirado daugybė kitų tiekėjų, pavyzdžiui, Vokietijoje. Buvo pranešta apie bespalvį žvaigždinį safyrą. Dėl tokios konkurencijos sintetinių žvaigždžių korundų kaina sumažėjo. „Linde“ įmonė nutraukė gamybą ir pardavė savo įrangą, nors akmenų iš „Alvin Company“ Naujajame Džersyje vis dar galima parduoti. Matyt, šiuo metu pagrindinė JAV vis dar labai populiarių žvaigždžių akmenų tiekėja yra bendrovė „Jeva“.

Sintetiniai brangakmeniai savo chemine sudėtimi ir fizinėmis savybėmis praktiškai nesiskiria nuo natūralių akmenų. Visa problema. Pasirodo, kad tarp natūralių brangakmenių ne visi turi pakankamai grynumo ir kitų brangakmenių savybių, kad būtų garbingi pristatyti juvelyrikos parduotuvėse, o laboratorinėje ar gamyklinėje gamyboje technologinis procesas gali būti derinamas taip, kad visi kristalai, užauginti laboratorija turės beveik tas pačias papuošalų savybes.

O gamyboje jie yra daug pigesni nei jų tokios pat kokybės „kolegos“, išgaunamos giliose ir gyvybei pavojingose veikiančiose kasyklose. Be to, tam tikrų naudingųjų iškasenų telkiniai nėra išsibarstę tolygiai po visą Žemės rutulį, o susitelkę, kaip taisyklė, keliose vietose.

Rubino kristalų auginimas namuose

Tolesnė mintis kilo pagal analogiją su vitražais ir mozaikomis. Jei internete aptikau didelių gerbiamų įmonių, turinčių solidžius gamybos plotus ir grynųjų pinigų srautus, pasiūlymus dėl šių paslaugų, tada paklausiau savęs, kodėl neįmanoma pagaminti mažų vitražų (įdėklai vidaus duryse, sieniniai šviestuvai ir pan.) tiesiogine prasme ant tavo stalo?

Išstudijavau technologiją, susimąsčiau, kaip ją galima supaprastinti naudojimui namuose, atlikau tam tikrą skaičių eksperimentų – ir gavau rezultatą!

Taip pat Aleksandras ir aš pradėjome kūrybiškai perdaryti brangakmenių kristalų auginimo namuose idėją. Mes studijavome (įvadiniame lygmenyje) skirtingus metodus ir apsistojome ties prancūzų mokslininko Auguste'o Verneuilo metodu, kuris daugiau nei prieš 100 metų sukūrė originalią techniką ir įrangą, kuri leido išauginti 20-30 karatų sveriančius rubino kristalus. per 2-3 valandas. Tai buvo išskirtinis mokslo ir technikos pasiekimas ne tik todėl, kad buvo įmanoma dirbtinai pagaminti tokią vertingą medžiagą reikiamais kiekiais, bet ir dėl to, kad atsivėrė kitų brangakmenių kristalų sintezės ir augimo perspektyvos.

O. Verneuil sėkmę lydėjo beveik pusę amžiaus trukę rubino sintezės tyrimai.

Verneuil metodo paprastumas ir patikimumas paskatino sparčiai organizuoti pramoninę šių kristalų gamybą iš pradžių Prancūzijoje, o vėliau ir beveik visose labai išsivysčiusiose pasaulio šalyse.

Pirmame paveikslėlyje parodytas pats Verneuil metodo principas (ar ne – viskas atrodo gana paprasta!), o antrame paveikslėlyje – Verneuil aparatas.

Verneuil metodo veikimo principas

Verneuil aparatas

Tai atrodo gana sudėtinga, net iš pradžių sukelia tam tikrą baimę - sako, aš niekada taip nedaryčiau! Bet tai klaidingos baimės. Juk reikia dar kartą prisiminti, kad išradėjas savo technologiją sukūrė daugiau nei prieš 100 metų!

Natūralu, kad jis neturėjo savo žinioje tų elektrinių ir mechaninių „gudrybių“, kurios šiuo metu prieinamos bet kuriam namų šeimininkui!

Būtent su šia problema - kaip supaprastinti Verneuil aparatą naudojant šiuolaikinius elektrinius komponentus ir plačiai prieinamus mechanizmus ir sukurti "virtuvinę" aparato versiją - pradėjome dirbti.

Ir mums pavyko!

Svetainėje http://rubin-bmm.narod.ru yra išsamesnės informacijos apie mūsų „Verneuil“ aparato „virtuvinę“ versiją.

Verneuil metodu galima išauginti ne tik rubino, bet ir mėlyno, balto (skaidriojo) ir geltono topazo (taip pat kitų atspalvių pagal pageidavimą) kristalus.

Skelbiu išsamų „virtuvės“ varianto aprašymą (su Aleksandro sutikimu) kaip pagrindinį idėjos generatorių ir visiškai nebijau konkurencijos iš tų entuziastų, kurie nusprendžia vadovautis šia idėja. Priežastis labai paprasta: šiuo metu dirbtiniai brangieji kristalai auginami daugelyje pasaulio šalių, tačiau vos nuėjus į juvelyrinių dirbinių parduotuvę iškart taps akivaizdu, kad kainos vis dar „kandžiojasi“. O iki rinkos prisotinimo, matyt, dar labai labai toli. Ir net jei perskaičius šią informaciją yra keli tūkstančiai entuziastų, tai su savo „namine“ gamyba, mes visi negalime sukurti ypatingų „orų“ šiame rinkos segmente. Todėl mūsų tyrimų rezultatus galima skelbti nieko nebijant. Priešingai, jei tinkle atsiras kažkas panašaus į „Namų krištolo augintojų asociacija“ :-), tai bus dar įdomiau ir naudinga visiems, nes, kaip žinia, dvi galvos yra geros, o du tūkstančiai - galima drąsiai manyti – daug geriau. Ir kai kurios iš šių galvučių gali pasirodyti daug lengvesnės, o jų idėjos padės kiekvienam besidominčiam dar labiau supaprastinti ir patobulinti įrenginį ir paversti jį, pavyzdžiui, iš „virtuvės“ į „naktinį staliuką“:- ).

Dabar keli žodžiai apie projekto ekonominį efektyvumą. 20–30 karatų (4–6 gramų!) sveriančiam rubino kristalui užauginti prireiks 3 valandų ir apie 3 kWh elektros energijos. Apskaičiuokite, kiek tai kainuoja jūsų vietovėje. Pagalvok. kad skaičius bus mažesnis nei 10 rublių. 6 gramai aliuminio oksido miltelių ir 0,2 gramo chromo oksido paprastai negali kainuoti daugiau nei 50 kapeikų.

Tad jeigu tu, mielas skaitytojau, pasiūlai nors ir nesmulkintą krištolą susidomėjusiam juvelyrui, tuomet nereikia turėti Sorošo vadovo, kad suprastum, jog pelnas iš sandorio bus labai solidus. Na, o jei vienas iš rankų darbo vyrų pradžiugina savo žmoną ar merginą rubinais ir topazais, tai psichologinių dividendų iš tokių „investicijų“ niekaip nepavyks suskaičiuoti! :-).

Dar keli žodžiai apie tokių procedūrų teisinį teisėtumą. Žinoma, dar turiu nuodugniai pasikonsultuoti su teisininkais, tačiau mano peržiūrėtas Rusijos Federacijos įstatymas „Dėl BRANGIŲJŲ METALŲ IR BRANKIŲJŲ AKMENŲ“ (paskutinį kartą pakeistas 2005 m. liepos 18 d. N 90-FZ) labai konkrečiai sako, kad Šio įstatymo reglamentas yra „brangakmeniai - natūralūs deimantai, smaragdai, rubinai, safyrai ir aleksandritai, taip pat natūralūs perlai neapdoroti (natūralūs) ir apdoroti. Unikalūs gintaro dariniai Rusijos Federacijos Vyriausybės nustatyta tvarka prilyginami brangakmeniams. Šis brangakmenių sąrašas gali būti pakeistas tik federaliniais įstatymais. Specialiai išskyrė žodį – „natūralus“. Apie sintetiką nieko nesakoma.

Populiarus kategorijoje: