Войти
| Муассанит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | Минеральные виды |
| Формула (повторяющаяся единица) | SiC |
| Классификация Струнца | 1.DA.05 |
| Кристаллическая система | Политип 6H, наиболее распространенный: гексагональный |
| Кристалл класс | Политип 6H: дигексагональная пирамидальная (6 мм) Символ HM : (6 мм) |
| Космическая группа | Политип 6H: P6 3 mc |
| Идентификация | |
| Цвет | Бесцветный, зеленый, желтый |
| Хрустальная привычка | Обычно встречается в виде включений в других минералах. |
| Расщепление | (0001) нечеткое |
| Перелом | Конхоидальные - трещины, развивающиеся в хрупких материалах, характеризующихся плавно изогнутыми поверхностями, например, в кварце. |
| Твердость по шкале Мооса | 9,25 |
| Блеск | Адамантиновый в металлический |
| Полоса | зеленовато-серый |
| Прозрачность | прозрачный |
| Удельный вес | 3,218–3,22 |
| Показатель преломления | п ω = 2,654 п ε = 2,967, двулучепреломление 0,313 (форма 6H) |
| Ультрафиолетовая флуоресценция | Оранжево-красный |
| Температура плавления | 2730 ° C (разлагается) |
| Растворимость | никто |
| Другие характеристики | Не радиоактивный, немагнитный |
| использованная литература | |
Муассанит / м ɔɪ с ə п aɪ т / естественно происходит карбид кремния и его различные кристаллические полиморфы. Он имеет химическую формулу SiC и является редким минералом, обнаруженным французским химиком Анри Муассаном в 1893 году. Карбид кремния используется в коммерческих и промышленных целях благодаря своей твердости, оптическим свойствам и теплопроводности.
Минеральный муассанит был обнаружен Анри Муассаном при исследовании образцов горных пород из метеоритного кратера, расположенного в каньоне Дьябло, штат Аризона, в 1893 году. Сначала он ошибочно идентифицировал кристаллы как алмазы, но в 1904 году он идентифицировал кристаллы как карбид кремния. Искусственный карбид кремния был синтезирован в лаборатории Эдвардом Г. Ачесоном всего за два года до открытия Муассана.
Минеральная форма карбида кремния позже была названа муассанитом в честь Муассана. Открытие метеорита в каньоне Диабло и других местах долгое время подвергалось сомнению, поскольку загрязнение карборундом происходило из-за искусственных абразивных инструментов.
До 1950-х годов не было обнаружено никаких других источников муассанита, кроме метеоритов. Затем, в 1958 году, муассанит был обнаружен в формации Грин-Ривер в Вайоминге, а в следующем году в виде включений в кимберлите из алмазного рудника в Якутии. Однако существование муассанита в природе было поставлено под сомнение еще в 1986 году американским геологом Чарльзом Мильтоном.
Муассанит в его естественной форме остается очень редким явлением. Он был обнаружен только в нескольких породах от верхней мантии до метеоритов. Открытия показывают, что он встречается в природе в виде включений в алмазах, ксенолитах и таких ультраосновных породах, как кимберлит и лампроит. Он также был идентифицирован как досолнечные зерна в углеродистых хондритовых метеоритах.
Анализ зерен карбида кремния, обнаруженных в метеорите Мерчисон, выявил аномальные изотопные отношения углерода и кремния, указывающие на внеземное происхождение из-за пределов Солнечной системы. 99% этих зерен карбида кремния возникают вокруг богатых углеродом асимптотических звезд ветви гигантов. Карбид кремния обычно находится вокруг этих звезд, как следует из их инфракрасных спектров.
Кристаллическая структура удерживается вместе прочной ковалентной связью, подобной алмазу, что позволяет муассаниту выдерживать высокое давление до 52,1 гигапаскалей. Цвета сильно различаются и оцениваются от D до K по шкале оценки цвета алмаза.
Сегодня во всех сферах применения карбида кремния используется синтетический материал, так как натуральный материал очень редок.
Идея о том, что связь кремний-углерод действительно может существовать в природе, была впервые предложена шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом еще в 1824 году (Berzelius 1824). В 1891 году Эдвард Гудрич Ачесон произвел жизнеспособные минералы, которые могли заменить алмаз в качестве абразивного и режущего материала. Это было возможно, так как муассанит - одно из самых твердых веществ из известных, его твердость чуть ниже, чем у алмаза, и сравнима с твердостью кубического нитрида бора и бора. Чистый синтетический муассанит также может быть получен путем термического разложения прекерамического полимера поли (метилсилина), не требующего связующей матрицы, например порошка металлического кобальта.
Монокристаллический карбид кремния в определенных формах использовался для изготовления высокоэффективных полупроводниковых устройств. Поскольку природные источники карбида кремния редки, а для геммологических применений можно использовать только определенные атомные структуры, компания Cree Research, Inc. из Северной Каролины, основанная в 1987 году, разработала коммерческий процесс производства крупных монокристаллов карбида кремния. Cree - мировой лидер в области выращивания монокристаллического карбида кремния, в основном для использования в электронике.
В 1995 году компания C3 Inc., возглавляемая Чарльзом Эриком Хантером, создала Charles amp; Colvard Ltd. (позже переименованная в Charles amp; Colvard) для продажи муассанита ювелирного качества. Charles amp; Covard была первой компанией, которая произвела и продала синтетический муассанит в соответствии с патентом США US5723391 A, впервые зарегистрированным C3 Inc. в Северной Каролине.
Обручальное кольцо из муассанита Муассанит был представлен на рынке ювелирных изделий в 1998 году после того, как Charles amp; Colvard (ранее известная как C3 Inc.) получила патенты на создание и продажу выращенных в лаборатории драгоценных камней из карбида кремния, став первой фирмой, которая сделала это. К 2018 году срок действия всех патентов на оригинальный процесс во всем мире истек. Charles amp; Colvard в настоящее время производит и распространяет ювелирные изделия из муассанита и отдельные драгоценные камни под торговыми марками Forever One, Forever Brilliant и Forever Classic. Другие производители продают драгоценные камни из карбида кремния под торговыми марками, такими как Amora. Во многих развитых странах использование муассанита в ювелирных изделиях контролировалось патентами Charles amp; Colvard; Срок действия этих патентов истек в августе 2015 года в США, в 2016 году в большинстве других стран и в 2018 году в Мексике.
Муассанит считается альтернативой алмазу, у которого некоторые оптические свойства превосходят свойства алмаза. Он продается как более дешевая альтернатива алмазу, которая не связана с эксплуатационными методами добычи, используемыми для добычи природных алмазов. Поскольку некоторые из его свойств очень похожи на алмаз, муассанит можно использовать для мошенничества. Испытательное оборудование, основанное, в частности, на измерении теплопроводности, может дать ложные результаты. По шкале Мооса твердость минералов муассанит составляет 9,25, а алмаз - 10 (по определению). В отличие от алмаза, муассанит проявляет термохромизм, так что при постепенном нагревании он временно меняет цвет, начиная примерно с 65 ° C (150 ° F). Более практичным тестом является измерение электропроводности, которое покажет более высокие значения для муассанита. Муассанит обладает двойным лучепреломлением (то есть свет, проходящий через материал, разделяется на отдельные лучи, которые зависят от поляризации источника), что можно легко увидеть, а алмаз - нет.
Из-за своей твердости его можно использовать в экспериментах при высоком давлении в качестве замены алмаза (см. Ячейку с алмазной наковальней ). Поскольку крупные алмазы обычно слишком дороги для использования в качестве наковальни, муассанит чаще используется в экспериментах с большими объемами. Синтетический муассанит также интересен для электронных и тепловых применений, поскольку его теплопроводность аналогична теплопроводности алмазов. Ожидается, что мощные электронные устройства из карбида кремния найдут применение в конструкции схем защиты, используемых для двигателей, исполнительных механизмов, накопителей энергии или импульсных систем питания. Он также проявляет термолюминесценцию, что делает его полезным в дозиметрии излучения.
СМИ, связанные с муассанитом, на Викискладе?