Ничто так искусно не дополняет женственный образ, как утонченный камень ситалл в ювелирных изделиях. Мир узнал о данном самоцвете еще во времена СССР, когда отечественный физик, лауреат многочисленных премий имени Иосифа Сталина - Исаак Ильич Китайгородский, в лабораторных условиях открыл объемную кристаллизацию стекла (образование в целостном стеклянном теле более мелких кристаллов, спровоцированное извне).
Ранние упоминания
Существует мнение, что получение первых образцов ситалла датируется 1739 годом. В те времена французский естествоиспытатель и академик - Рене Антуан Реомюр, активно осуществлял экспериментальную деятельность, с целью получения стекла, устойчивого к высоким температурам.
Результатом стараний академика стал минерал, по своим физическим и химическим свойствам напоминающий фарфор. При этом камень ситалл имел молочный оттенок и практически не пропускал свет, из-за множества мелких кристаллов, образовавшихся внутри цельного стеклянного тела. Реомюр посчитал свое творение бессмысленным, и ситалл затерялся во тьме веков, вплоть до 20 столетия.
Свойства
Как и любые другие минералы, ситаллы имеют свойства, которым присущи определенные физические и химические характеристики. К ним относятся:
- Низкая плотность камня - ее показатель колеблется от 3.2, до 3.4 грамм на см3.
- Значение абсолютного преломления света - от 1.65, до 1.7.
- Высокая химическая и термическая устойчивость.
- Твердость камня по Моосу: 6.5 - 7.5 единиц.
- Минимальная температура плавления составляет 1 000 °C.
- Предел прочности - 250 мПа.
- Высокая непроницаемость по отношению к различным газам и влаге.
Так же стоит отметить, что существуют ситаллы со специализированными свойствами. Среди них:
- Камни, обладающие собственным магнитным полем.
- Идеально прозрачные.
- Полупроводники.
- Радиопрозрачные диэлектрики.
Применение ситалла
Сегодня применение ситаллов широко распространено не только в ювелирном деле, но также в строительной и технической областях человеческой деятельности. Сюда входят следующие отрасли:
- Строение космических ракет, шаттлов, автомобильного и авиа транспорта.
- Производство радиоэлектроники, стеклянных труб и панелей.
- Изготовление оптики, в том числе астрономического назначения.
- Лазерные и космические технологии.
- Герметизация электровакуумных приборов.
- Солнечные батареи.
- Производство горнодобывающей техники.
- Текстильная, химическая и буровая промышленность.
- Размножение печатной продукции.
- Микроэлектроника.
- Область здравоохранения - изготовление протезов зубов и костей.
- Изготовление стеклянных эмалей, защищающих различные материалы от воздействия вредоносных факторов внешней среды.
Ювелирное дело
Несмотря на то, что ситалл был изобретен Исааком Китайгородским еще в довоенное время, в ювелирную индустрию он попал только в 70 годы прошлого столетия. Почему?, и что за камень тогда, этот первый ситалл Китайгородского?" спросите Вы. Ответ кроется в материалах, используемых для синтеза данных минералов, в роли которых выступали отходы металлургической промышленности. Такое сырьё придавало ситаллу весьма мрачные цвета, среди которых присутствовали следующие оттенки:
- Серый
- Зеленый
- Бурый
До 1970 года, камень использовался исключительно в качестве сырья для производства облицовочной плитки. Затем на смену невзрачным оттенкам пришли минералы с нежным молочным цветом. В ходе интенсивных разработок, ученые все больше стали задействовать различные пигменты. Благодаря этому, сегодня мы имеем ситаллы очень широкого цветового спектра.
Современная ювелирная промышленность, весьма активно задействует ситалл в качестве драгоценного камня, методом инкрустации изделий, изготовленных из драгоценных металлов. Что совсем неудивительно, ведь любой благородный металл засияет еще ярче в сочетании с подобным самоцветом.
Среди ювелирных украшений, инкрустированных ситаллом, часто встречаются следующие:
- Кольца и перстни
- Подвески
- Броши
- Браслеты
- Запонки
- Серьги
- Ожерелья
Камень Лондон
Одними из самых редчайших драгоценных камней природного происхождения, являются топазы окраса Лондон. Высокая стоимость данных самоцветов обусловлена их уникальностью и минимальным количеством месторождений. Тем не менее, спрос на эти минералы не прекращает увеличиваться в геометрической прогрессии.
Высокая популярность топазов данного окраса, спровоцировала ученых на создание камня Лондон ситалл. Его оптические характеристики практически идентичны свойствам природного топаза, а твердость и термическая устойчивость превращают камень ситалл в материал, идеально пригодный для ювелирной обработки.
При поверхностном сравнении, природный голубой топаз и ситалл Лондон почти невозможно различить, так как цвет, плотность, показатель преломления света и блеск граней камней, во многом схожи. А если добавить к столь весомым преимуществам доступную стоимость ситалла, и его способность идеально сочетаться со всеми известными благородными металлами, то вопрос выбора разрешиться сам собой.
Камень Параиба
Еще один представитель уникальных драгоценных минералов, созданных самой природой - турмалин Параиба. Был открыт специалистами при разработке месторождения пегматитов, в конце 20 века, на восточном плоскогорье Бразилии, в штате с одноименным названием. Вскоре учеными было установлено, что возраст данной разновидности турмалина, равен возрасту древних динозавров. Между тем цена самоцветов резко возросла, несмотря на явное несовершенство многих экземпляров.
Искусственным аналогом натурального турмалина является Ситалл Параиба, который сохранил все самые лучшие черты оригинала:
- Глубокий бирюзовый оттенок
- Уникальную игру света в гранях
- Яркий блеск
- Твердость камня
- Низкую плотность
- Характерную устойчивость к механическим повреждениям.
Так же стоит отметить, что ювелирный ситалл Параиба отлично сочетается с любым благородным металлом, а цвет этого камня остается ярким и глубоким даже при весьма слабом источнике света
Роскошные драгоценные изделия с натуральными камнями может себе позволить не каждая дама. А приобрести что-то красивое хочется всем. В этих целях учёные вывели искусственные камни из природных веществ. С помощью нанотехнологий был создан кристалл ситалл. По своим внешним данным он не уступает многим натуральным камням. На сегодняшний день изготовляются ситаллы различных цветов.
История возникновения
Многих интересует ситалл (камень). Что это? Об искусствнных фианитах наслышаны больше, а о ситаллах информация не так рапространена. Драгоценный камень ситалл - это стеклокристаллический материал. За рубежом технологию его изготовления разработали раньше (в 1957 г.). Принадлежит она американцу Дональду Стукею. Фирмой "Дау Корнинг", занимающейся выпуском этих кристаллов, им было дано название "пирокерам".
В Советском Союзе разработкой ситаллов занимался Исаак Китайгородский. Да и многие другие русские учёные внесли вклад в разработку технологии кристаллов. Итак, ситалл (камень) - что это, откуда появилось такое название? Необычное слово образовалось от двух химических элементов, входящих в состав этого кристалла. От сицилиума (кремний) взяли слог "си", от алюминия - слог "ал", и получился ситалл. Он очень похож по составу на вулканическую породу и относится к высокотемпературному
Характеристика и свойства кристалла
Фианит по своим свойствам больше напоминает бриллиант, а вот ситалл копировали под сапфиры и изумруды. Его изготавливают из стекла, но между ними есть некоторые отличительные черты. Формула, послужившая для создания этого кристалла, - SiO 2 , она очень похожа на горный хрусталь. Именно последний является сырьём для Как же выглядит ситалл (камень)? Фото этого искусственного кристалла можно увидеть на изображениях в статье. Он достаточно твёрдый и непористый. Насколько надёжным является камень ситалл? Свойства этого кристалла зависят от того, как он сложен. А состоит он из малейших кристалликов, поэтому очень плотный, приравнивается к стали. По твёрдости его превосходит только бриллиант. Камень хорошо проводит тепло, растопить его в домашних условиях невозможно. Этого добились благодаря литию, алюминию и минеральному сырью, которые вводят в состав.
Ситалл красиво переливается, он почти прозрачный, стойкий к различным химическим реакциям. Как же соединить такое большое количество кристаллов, чтобы между ними не образовывались поры?
Процесс изготовления
Стекло имеет природное свойство со временем кристаллизоваться. Именно его и взяли за основу учёные при создании ситалла. Процесс изготовления этого материала напоминает стеклокерамику. Для начала готовят исходные материалы - шихту. В неё может входить несколько нуклеаторов (составляющие для осветления). На один миллиметр кубический приходится несколько биллионов мельчайших кристаллов.
Затем такая шихта обязательно поддаётся плавлению. Сначала кристаллизуется центр камня, потом температуру повышают, пока вокруг него не вырастут новые агрегаты.
После этого камень поддаётся охлаждению. Вот так получают ситалл. Камень в ювелирных целях используется очень широко. Технологией изготовления ситалла воспользовались при выливании рубинового стекла для кремлёвских звёзд в Москве.
Как применяют ситалл
В каких ещё сферах кроме изготовления используется этот искусственный камень? Свойства ситалла можно регулировать, добавляя в его состав те или иные элементы, например, такие: перлит, доломит, медь, серебро. Поэтому кристалл широко используется в машиностроении. Он является прекрасным электроизолятором, достаточно прозрачный, годится для изготовления линз, зеркал, светофильтров.
Служит прекрасным материалом для покрытия металлических деталей. С такой защитой металл не ржавеет и имеет красивый внешний вид. Трубы с ситалловым покрытием используются в нефтеперерабатывающей сфере.
Камень с элементами алюминия и лития применяют в стоматологии (для изготовления пломб).
Виды искусственного кристалла
Самое распространённое применение получил этот искусственный камень в ювелирной сфере. Ситаллов есть несколько видов. Большой популярностью пользуется аметрин, состоящий из двух цветов и напоминающий аметист. Не менее востребованным является султанит, способный менять цвет.
Очень многих модниц интересует ситалл (камень). Что это, сегодня уже известно многим женщинам. Серебряные и золотые украшения в наше время нельзя представить без синтетических камней. Ситалл "Лондон" - камень, напоминающий с дымчатым оттенком. Этот нанокристалл очень хорошо сочетается со сплавами золота и серебра. Если у девушки светлая кожа и светло-голубые глаза, то ситалл "Лондон" ей идеально подойдёт.
Также стоит перечислить следующие виды ситаллов: цитрин мадера, турмалин, танзанит, розовый маркиз, гранат триллион и др.
Востребованность на рынке украшений
Мы выяснили, ситалл (камень) - что это. Синтетический минерал ничем не уступает по своим характеристикам топазу, изумруду. У него очень ровный цвет и хорошая прозрачность. Ещё очень важным преимуществом обладает ситалл - он переносит высокие температуры. Это позволяет использовать его в украшениях, которые делают путём отлива. Кристаллы помещают в формы и туда же заливают металл, разогретый до 1000 градусов. Фианиты такой высокой температуры не выдерживают: либо деформируются, либо тускнеют. А вот ситаллы прекрасно справляются с таким испытанием, поэтому у фианитов появился серьёзный конкурент. Изделия с нанокристаллом очень изысканные и сравнительно недорогие.
Превосходство синтетических камней
Вокруг синтетических камней ведётся много споров об их преимуществах и недостатках. Ювелирные искусственные кристаллы являются абсолютными аналогами природных минералов, но созданными в лабораторных условиях. Настоящие камни растут в природной среде, а синтетические выращивают искусственно. Их можно сравнить с цветами, за которыми ухаживают в оранжерее. Там они крупные, яркие, долго цветут. Так и камни: в лаборатории можно экспериментировать с цветом, составом, прочностью. Выращенные искусственно кристаллы ничем не уступают натуральным, в некоторых случаях даже превосходят их. Одним из самых ярких представителей является ситалл.
К синтетическим разработкам учёных также относятся камни Swarovski, фианиты. Они используются в качестве аналогов различных Серьги, браслеты, кольца с использованием этих ярких кристаллов очень разнообразили ассортимент ювелирных изделий. Украшению со вставками из ситалла будет рада любая женщина!
Кристал аметрин считается двухцветным символом мира. Название камня пошло от слияния слов «аметист» и «цитрин». В среде ювелиров самоцвет еще называют золотым боливанитом или аметистом. За свой необычный окрас аметрин считается одним из самых уникальных камней в минералогии.
Впервые заговорили про аметрин в Европе только в 16-м веке. В этот период к испанскому двору минерал попал из Боливии . Королеве сильно понравился необычный двухцветный, полупрозрачный камень. Вскоре она украшала им почти все свои наряды, что сделало аметрин необычайно популярным среди знати.
Про аметрин ходит легенда. Согласно сказанию, некий испанец Фелипе де Уриолла-и-Гоитиа женился на туземке из Боливии. И решил отвезти ее на родину, в Испанию. Накануне отъезда молодую женщину смертельно ранили враги конкистадора. А перед смертью подарила любимому мужу Фелипе уникальный двухцветный камень. Именно он и попал в руки королеве.
Общая характеристика аметрина
Аметрин – это мелкокристаллический кварц. В отдельный подвид его выделили из-за двойной зональной окраски. Расцветка камня – это два цвета, которые не смешиваются между собой. Сиреневый либо светло-фиолетовый цвет граничат с персиковым и оттенками желтого. В то же время переход от одного цвета резкий, без видимого смешивания цветов.
Камень обладает прозрачностью и стеклянным блеском . Это твердый минерал, не поддающийся быстрой обработке.
Аметрин редкий минерал. Основное место рождения – Боливия. Образцы высшего класса добывают в шахте Анахи. Кристаллы с менее насыщенным окрасом можно встретить в Бразилии. Единицы камней обнаружены в Сирии. Их окрас умеренный, дымчатый.
Легальная поставка аметрина на рынки началась только в 1989 году. До этого момента законы Боливии запрещали экспорт самоцвета. Долгое время источником камня для ювелиров были контрабандные поставки.
Применение и физические свойства аметрина
Самоцвет достаточно популярен в среде ювелиров. Его поддают огранке и вставляют в различные украшения
. В связи с ограниченным количеством камня на планете и его дороговизной, мастера часто используют искусственный аметрин.
Уникальный метод получения искусственного самоцвета разработали в Институте экспериментальной минералогии в России. Внешне эти камни практически не отличаются от натуральных. Также имеют зональный окрас. Только в отличие от оригинальных минералов, аналоги дольше держат цвет и не выгорают на солнце. Более того, искусственный камень имеет насыщенный и более яркий цвет. Также натуральный аметрин легко оцарапать. Например, шпинель может оставить на нем следы. А искусственный камень прочнее.
Особенности обработки самоцвета
В первую очередь аметрин промывают в кипятке . После разделяют, следуя трещинам, которые появились при термообработке. Качественная огранка подчеркивает уникальный окрас и элегантность минерала. Чаще всего самоцвету придают огранку багет или ступенчатую прямоугольную форму. Редко ювелиры используют другой вид огранки. Самое главное – это соблюдать перпендикулярное расположение цветовых зон камня к площадке. В таком случае два тона смешиваются и создают особую игру цвета внутри аметрина.
Магические свойства аметрина
Аметрин – это камень мира, покоя и равновесия. В средние века его использовали придворные льстецы, чтобы получить расположение вышестоящих лиц. Колдуны и шаманы применяли самоцвет в некоторых обрядах. Кристалл помогал задобрить духов. Часто при помощи аметрина колдуны и маги получали поддержку у потусторонних сил .
Этот камень раскрывает неординарные способности – дар ясновидения, усиливает интуицию человека. Если хранить аметрин под подушкой, можно увидеть сны с предсказанием будущего.
Прежде, чем получить поддержку камня, необходимо настроить его связь с высшими силами. Для этого кристалл выкладывают под свет Луны в полнолуние. За основу берут шелковую ткань фиолетового или сиреневого цвета. Зажигают две свечи. Когда они догорают, камень убирают в темное место. Только после этого ритуала к кристаллу можно обращаться за советом или поддержкой.
Как талисман, аметрин камень подходит вспыльчивым людям. Он помогает стать более спокойным и рассудительным, способствует улаживанию конфликтов . Если носить амулет с этим камнем, то можно себя защитить от эмоционального или физического насилия.
Астрологические свойства самоцвета
Астрологи утверждают, что аметрин хорошо подходит всем зодиакам. При этом каждому знаку он помогает по-своему:
Целительные свойства аметрина
Аметрин положительно влияет на организм человека. Литерапевты утверждают, что проблемы в интимной сфере помогут решить кольца с аметрином. Женщинам этот камень помогает забеременеть, защищает от гинекологических проблем. У мужчин повышает потенцию. Серьги с аметрином избавляют от головных болей, улучшают память и умственные способности.
Если носить украшения с аметрином на шее, можно излечить заболевания желудочно-кишечного тракта, избавится от анемии. Самоцвет улучшает обмен веществ, способствует похудению и общему оздоровлению тела.
Камень ситалл
Ситалл – это стеклокристаллический материал . Кто первым научился его синтезировать, ведутся споры и сегодня. Одни источники утверждают, что это сотрудник нью-йоркской компании «Дау Корнинг» Дональд Стукей в 1957-м году. В других источниках указано, что авторство технологии принадлежит советскому ученому Исааку Китайгородскому, который работал в институте Дмитрия Медлеева. В то же время ювелирная фирма «Формика» оспаривает эти два варианта и утверждает, что ситалл был изобретен у них в начале 90-х.
Физические и химические свойства камня
Химически ситалл является стеклом. Его формула совпадает с формулой горного хрусталя. В то же время ситалл отличается плотностью и окрасом.
А также некоторые камни обладают уникальными свойствами:
- собственным магнитным полем;
- встречаются полностью прозрачные образцы;
- некоторые кристаллы – это полупроводники.
Ситалл камень - что это и где применяют?
Сегодня камень использую не только в ювелирных изделиях. Его часто применяют в технической и строительной сфере жизни.
Ситалл пускают в ход:
В ювелирном деле ситалл применяют только с 70-х годов ХХ века . До этого времени материал использовали для производства керамической плитки и строительства. Технологии обработки камня развивались и вскоре мрачные оттенки заменились нежно-молочными, благородными цветами.
Среди ювелирных изделий, инкрустированных камнем ситалл, встречаются серьги, подвески, кольца, браслеты, подвески, броши и ожерелья.
Камень ситалл и его свойства
Стремление избавиться от главных недостатков стекла, повысить его устойчивость к механическим и термическим воздействиям привело к созданию за счет управляемой кристаллизации нового стеклокристаллического материала -- ситалла.
Ситаллы изготовляют на основе неорганических стекол путем их полной или частичной управляемой кристаллизации. Термин «ситаллы» образован из слов: стекло и кристаллы. По структуре и технологии получения ситаллы занимают промежуточное положение между обычным стеклом и" керамикой. От неорганических стекол они отличаются кристаллическим строением, а от керамических материалов -- более мелкозернистой и однородной микрокристаллической структурой. По многим параметрам ситалл превосходит стекло и композиции на основе стекла. Недостатком ситалла является меньшая химическая стойкость -- следствие неоднородной структуры и наличия оксидов щелочных металлов. Из-за рассеяния света на границах кристаллитов ситаллы в слое 0,35... 1 мм уже непрозрачны. От керамики ситаллы отличаются хорошей обрабатываемостью, отсутствием пористости, меньшей стоимостью. Ситаллы марок Ст32, Ст38, Ст50 (цифра обозначает значение ТКЛР) в виде полированных пластин толщиной 0,35... 1 мм размером 60Х Х48 мм являются основным материалом подложек тонкопленочных ГИС.
В процессе кристаллизации стекла наиболее существенно изменяются следующие его свойства:
- 1 Растет механическая прочность, особенно заметно при испытании на изгиб. Причина состоит в том, что поверхностные трещины, наталкиваясь на кристаллиты, не могут развиваться так интенсивно, как в стекле.
- 2 Повышается нагревостойкость и температура начала деформации, так как диапазон температур размягчение-плавление значительно сужается по сравнению со стеклами.
- 3 Появляется дополнительное средство регулирования свойств.
Термин «ситаллы» образован из слов: стекло и кристаллы. За рубежом их называют стеклокерамикой, пирокерамами. По структуре и технологии получения ситаллы занимают промежуточное положение между обычным стеклом и керамикой. От неорганических стекол они отличаются кристаллическим строением, а от керамических материалов -- более мелкозернистой и однородной микрокристаллической структурой.
Получаются ситаллы путем плавления стекольной шихты специального состава с добавкой нуклеаторов (катализаторов), охлаждения расплава до В состав стекла, применяемого для получения ситаллов, входят окислы Li2O, Аl2О3, SiO2, MgO, CaO и др.; кроме того, добавляются катализаторы кристаллизации (нуклеаторы). К ним относятся соли светочувствительных металлов Au, Ag, Си или фтористые и фосфатные соединения, TiO2 и др. Нуклеаторы добавляют при плавлении стекольной шихты, далее расплав охлаждают до пластичного состояния, а затем формируют из него изделия методами стекольной технологии, после чего производится ситаллизация (кристаллизация).
В зависимости от способа получения ситаллы делятся на фотоситаллы и термоситаллы.
Фотоситаллы получают из стекол литиевой системы с нуклеаторами -- коллоидными красителями. В расплавленном стекле (Тпл = 1250 -- 1600° С), нуклеаторы находятся в виде ионов, выделяющихся из соответствующих окислов. Центрами кристаллизации являются мельчайшие частицы металлов. Для инициирования фотохимический реакции стекло облучают ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами. При термообработке происходит рост и образование кристаллов вокруг металлических частиц. Одновременно при проявлении (низкотемпературной обработке) материал приобретает определенную окраску.
Процесс кристаллизации происходит в две стадии: вначале при температурах, близких к Тc, происходит образование зародышей кристаллов, которые растут до определенных размеров и вызывают кристаллизацию других фаз в стекле. В результате образуется жесткий кристаллический каркас, препятствующий деформированию изделия и позволяющий вести дальнейший процесс при более высокой температуре (900--1100° С). На этой стадии изделия полностью и равномерно закристаллизовываются.
Термоситаллы получаются из стекол, систем MgO -- Al2O3 -- SiO2, CaO -- А12O3 -- SiO2 и других с добавкой TiO2, FeS и т. п. нуклеаторов. Стекломассу подвергают двух ступенчатой термообработке. На первой ступени обработки образуются и растут зародыши кристаллизации, создающие упрочняющий изделие каркас, при температуре равной 500 - 700 градусов Цельсия. На второй ступени при более высокой температуре (900 - 1100 градусов Цельсия) происходит окончательная кристаллизация стекла. Когда процесс ситаллизации закончен, детали охлаждают до комнатной температуры.
Структура ситаллов многофазная, состоит из зерен одной или нескольких кристаллических фаз, скрепленных между собой стекловидной прослойкой. Содержание кристаллической фазы колеблется от 30 до 95%. Размер оптимально развитых кристаллов обычно не превышает 1--2 мкм. По внешнему виду ситаллы могут быть непрозрачными и прозрачными (количество стеклофазы до 40%).
Свойства ситаллов определяются структурой и фазовым составом. Причина ценных свойств ситаллов заключается в их исключительной мелкозернистости, почти идеальной поликристаллической структуре. Свойства ситалла изотропны. В них совершенно отсутствует всякая пористость. Усадка при кристаллизации - до 2 %. Большая абразивная стойкость делает их малочувствительными к поверхностным дефектам. Стеклокристаллические материалы обладают высокой химической устойчивостью к кислотам и щелочам, не окисляются даже при высоких температурах. Они газонепроницаемы и обладают нулевым водопоглощением. Ситаллы относят к хрупким материалам, по твердости они приближаются к стали.
Свойства ситаллов
- 1 Плотность 2.3 - 2.8 Мг/ м3
- 2 Водопоглощение 0.01%
- 3 Температурный коэффициент
линейного расширения (12-120) ?10-7 1/град
- 4 Удельная теплопроводность 7,4 -- 16,9 ккал/(м?ч?град)
- 5 Температура текучести 750-1350° С.
- 6 Предел прочности при изгибе 50-260 МПа.
- 7 Электрическая прочность 25-75 МВ/м
- 8 Высокая термостойкость 500 - 900° С
Многие ситаллы обладают высокой химической стойкостью к действию сильных кислот и щелочей. Доступность сырья и невысокая технология получения обеспечивают невысокую стоимость изделия. По техническому назначению ситаллы можно подразделить на установочные и конденсаторные. Установочные ситаллы используют в качестве подножек ГИМ и дискретных пассивных элементов (н., тонкопленочных резисторов), деталей СВЧ- приборов и некоторых типов электронных ламп. Достоинством ситалловых конденсаторов являются повышенная электрическая прочность по сравнению с керамическими конденсаторами.
