Приведены сведения об основных искуственных заменителях драгоценных камней, истории их создания и использования. Освещены вопросы терминологии, главные способы синтеза аналогов драгоценных камней, дана их классификация. Рассмотрены методы диагностики искусственных ювелирных материалов.

Рассмотрены проблемы выращивания, обработки и использования сапфира в науке и технике, его свойства и основные закономерности кристаллизации, взаимосвязи условий роста кристаллов и последующей их обработки. Механизмы роста кристаллов освещены с учетом существования "генетической памяти" кристалла о процессе роста. Показано как эта память, отраженная в структуре выросшего кристалла, определяет его поведение при отжиге, дальнейшем термосиловом воздействии на него при обработке и, в конечном счете, определяет эксплуатационные характеристики изделия. Обсуждены причины образования дефектов на различных стадиях технологического процесса получения изделий из сапфира.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: гетеровалентне ізоморфне заміщення, ітрій-галієвий гранат, ІЧ-спектри, підгратка
Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты исследований влияния анизотропии сапфира на иммунологические, трибологические и прочностные характеристики материала. Показано, что вследствие анизотропии свойств первый скол образца сапфира при его сжатии происходит в зависимости от выбранного кристаллографического направления при напряжениях сжатия от 0,30 ГПа до 0,12 ГПа.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Визначено основні показники фільтрування малахіту, осадженого за різної інтенсивності перемішування реакційної маси в межах зміни відцентрового критерію Рейнольдса Re 9900 - 35600.

Розроблено групові методи вирощування профільованого сапфіру. Досліджено вплив умов вирощування та відпалу на структурну досконалість профільованого сапфіру. Установлено взаємозв'язок кількості та розподілу пор у кристалах з конструкцією капілярної системи формоутворювача. Відзначено, що кращі за якістю кристали одержано на формоутворювачах, що мають мінімальну кількість живлячих каналів. Уперше встановлено, що руйнування формоутворювачів з багатоканальним підживлення зони зростання відбувається за межами зіткнення потоків розплаву та має кавітаційний характер. Запропоновано коаксіальний спосіб вирощування групи профілів, розраховано теплові умови у системі коаксіальних сапфірових трубок та знайдено можливість поліпшення якості внутрішніх профілів залежно від кількості зовнішніх профілів. Наведено способи вирощування профільованих кристалів для одерання виробів з дном високої оптичної якості. Розроблено спосіб автоматичного затравлення, що базується на тепловому розширенні елементів технологічного оснащення, який виключає суб'єктивний чинник та випадкове пошкодження формоутворювачів. Запропоновано конструкції тигля та капілярної системи зі знімними формотвірними насадками, які значною мірою знижують витрати тугоплавких металів. Створено ефективний спосіб очищення молібденових і вольфрамових деталей технічного оснащення від корунду для відновлення їх працездатності.

Досліджено закономірності утворення та природу структурних дефектів у Ti:сапфірі, вирощеному у вуглецевому середовищі. Встановлено, що внаслідок нестехіометрії розплаву, обумовленої великим відновним хімічним потенціалом вуглецевого середовища вирощування, у Ti:сапфірі формуються субмікронні (70-300 нм) та ограновані мікронні (2-15 мкм) включення. З'ясовано, що причиною утворення субмікронних включень у Ti:сапфірі є перенасичення кристалічної гратки іонами алюмінію та дефектами Шотткі. Встановлено, що внаслідок їх коагуляції у кристалі формуються субмікронні включення, які містять алюміній і його субоксиди. Виявлено, що ограновані включення розміром 2-15 мкм є результатом захвату кристалом мікронних парогазових бульбашок з розплаву, які ограновуються у кристалічній гратці площинами її рівноважної форми. Розроблено спосіб термообробки Ti:сапфіру у середовищі з хімічним потенціалом -15-0 кДж/моль, який дозволяє повністю зруйнувати субмікронні включення й одержати лазерні елементи з FOM = 300 - 500. Визначено умови одержання методом Степанова Ti:сапфіру діаметром до 12 мм і завдовжки до 500 мм, який призначено для виготовлення лазерних елементів діаметром 3-6 мм з концентрацією титану до 0,05 мас.%. Встановлено можливість анігіляції центрів забарвлення на основі катіонних й аніонних вакансій в процесі відпалу у вуглецевому середовищі. На підставі даного ефекту розроблено спосіб одержання сапфірових вікон з гранично низьким оптичним поглинанням в УФ-області.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: В375.147,021 + Л463.9

Рубрики:

Вирощування кристалів. Вирощування монокристалів

Коштовне і напівкоштовне каміння

Шифр НБУВ: ВА725016 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9-1 с

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено порівняльний аналіз вторинної емісії (фотолюмінесценції) та брегівського відбивання фотонних кристалів (синтетичних опалів), інфільтрованих колоїдним золотом, гліцином і комплексом колоїдного золота з гліцином. Інфільтрація колоїдного золота та його комплексу з гліцином в пори фотонного кристала призвела до короткохвильового (на 5 - 15 нм) зсуву максимуму брегівського відбиття та зростання його інтенсивності в 1,5 - 3 рази. У фотолюмінесценції інфільтрація колоїдного золота та комплексу колоїдного золота з гліцином у пори фотонного кристала призводить до пригнічення смуги поблизу 375 - 450 нм і підсилення смуги поблизу краю стоп-зони на 470 - 510 нм. Форма смуги фотолюмінесценції опалу, що викликана його дефектами та домішками, визначається довжиною хвилі збуджуючого випромінювання та типом інфільтрату. Розглянуто можливі механізми ефектів, що спостерігаються.

Під час вирощування зливків монокристалічного сапфіру в ньому виникають дефекти у вигляді мікробульбашок, границь блоків і зумовлені ними механічні напруження, які суттєво впливають на функціональні властивості кристалу. Проблему контролю якості сапфірових структур вирішують багатьма способами, але вони не є достатньо чутливими для потреб сучасної оптики та мікроелектроніки, або є складними у використанні (рентгенівські методи). Традиційний контроль внутрішніх механічних напружень здійснюють візуально на полярископі-поляриметрі ПКС-250, в основу якого покладено метод подвійного променезаломлення Сенармона. Проте технічні можливості цього традиційного методу не здатні виконувати високочутливий кількісний контроль зразків монокристалів сапфіру з мікронапруженнями. Тому актуальною задачею сучасного приладобудування є розроблення нових високочутливих методів технічної діагностики та неруйнівного контролю якості деталей із сапфіру. Досліджено можливість використання методу модуляційної поляриметрії для вирішення поставленої задачі. Однак стан поляризації як характеристики випромінювання має з огляду на диференціальну спектроскопію суттєву відмінність від інших способів модуляції. Вона полягає, перш за все, у тому, що поляризація, як просторова характеристика хвилі, залежить від сукупності значень - компонент вектора Максвела-Джонса або вектора Стокса. Отже, на відміну від модуляцій інших фізичних величин, що оперують із єдиним параметром, поляризаційна модуляція характеризується двомірним впливом на хвилю. Розроблено методику визначення абсолютних величин внутрішніх механічних напружень у локальних точках сапфірових оптичних вікон за допомогою модуляційної поляриметрії. У результаті проведених досліджень полірованих зкразків сапфіру (типу оптичних вікон) розроблено методику визначення абсолютних значень внутрішніх механічних напружень у матеріалах, прозорих в оптичному діапазоні випромінювання на основі модуляційної поляриметрії. Розроблена методика дозволила виявити внутрішні механічні напруження у сапфірових вікнах і визначити причину невідповідності досліджених зразків щодо вимог лазерних систем. Розроблено методику експериментального визначення величини абсолютних значень внутрішніх механічних напружень у сапфірових оптичних вікнах за допомогою використання модуляційної поляриметрії. Встановлено розподіл у двомірному просторі внутрішніх напружень у полірованих зразках сапфіру та їх абсолютні значення.

Изучено влияние кристаллографической ориентации сапфира и его отжига на шероховатость поверхности при алмазном шлифовании и полировании.

Изучено проявление эффекта Ребиндера при абразивной обработке сапфира в зависимости от рН смазочно-охлаждающей технологической среды. Изменение рН от нейтральной до кислой привело к увеличению скорости шлифования закрепленным абразивом в 1,8 раза. Щелочная среда также способствовала повышению скорости истирания поверхности закрепленным абразивом. Применение как смазочно-охлаждающей технологической среды кислого раствора привело к увеличению производительности процесса полирования сапфира, щелочной - к ее снижению.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9 + В375.143.1,022

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Ріст кристалів із розплавів. Плавлення твердих тіл, кристалів

Шифр НБУВ: РА403686 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9 + В375.143

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Кристалізація рідин. Ріст кристалів з рідин

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.9 + В375.147

Рубрики:

Коштовне і напівкоштовне каміння

Вирощування кристалів. Вирощування монокристалів

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено вплив вуглецевого середовища кристалізації на характер та особливості утворювання інофазних включень в Ti-сапфірі. Встановлено, що ці кристали можуть містити: мікронні (МВ) (2 - 17 мкм) і субмікронні (СМВ) (менше 70 нм) включення. Показано, що МВ є порами та мають характерне ограновування. На підставі аналізу індикатриси оптичного розсіювання досліджено форму й орієнтацію СМВ у Ti-сапфірі. Запропоновано механізм формування СМВ, які є зародками пор та утворюються в твердій фазі в процесі фазового переходу на фронті кристалізації як результат пересичення кристалічної решітки аніонними вакансіями. Встановлено, що ці дефекти руйнуються в результаті високотемпературної термообробки кристалів під дією одновісних стискаючих напруг.