Moissanit - Moissanite
| Moissanit | |
|---|---|
 | |
| Všeobecné | |
| Kategorie | Minerální druhy |
|
Vzorec (opakující se jednotka) |
SiC |
| Strunzova klasifikace | 1. DA.05 |
| Krystalový systém | 6H polytyp, nejběžnější: šestihranný |
| Krystalová třída | 6H polytyp: dihexagonal pyramidal (6mm) HM symbol : (6mm) |
| Vesmírná skupina | 6H polytyp: P6 3 mc |
| Identifikace | |
| Barva | Bezbarvá, zelená, žlutá |
| Krystalový zvyk | Obecně se vyskytuje jako inkluze v jiných minerálech |
| Výstřih | (0001) nevýrazný |
| Zlomenina | Konchoidální - zlomeniny vyvinuté v křehkých materiálech charakterizovaných hladce zakřivenými povrchy, např. Křemenem |
| Mohsova stupnice tvrdosti | 9.25 |
| Lesk | Adamantinová až metalická |
| Pruh | zelenavě šedá |
| Diaphaneity | průhledný |
| Specifická gravitace | 3. 218–3,22 |
| Index lomu | n ω = 2,654 n ε = 2,967, Dvojlom 0,313 (6H forma) |
| Ultrafialová fluorescence | oranžová červená |
| Bod tání | 2730 ° C (rozkládá se) |
| Rozpustnost | žádný |
| Další vlastnosti | Není radioaktivní, nemagnetický |
| Reference | |
Moissanit / m ɔɪ s ə n aɪ t / je přirozeně se vyskytující karbid křemíku a jeho různých krystalických polymorfů . Má chemický vzorec SiC a je to vzácný minerál , objevený francouzským chemikem Henri Moissanem v roce 1893. Karbid křemíku je díky své tvrdosti , optickým vlastnostem a tepelné vodivosti užitečný pro komerční a průmyslové aplikace .
Pozadí
Minerální moissanit objevil Henri Moissan při zkoumání vzorků hornin z meteorického kráteru umístěného v Canyon Diablo v Arizoně v roce 1893. Nejprve krystaly omylem identifikoval jako diamanty , ale v roce 1904 identifikoval krystaly jako karbid křemíku. Umělý karbid křemíku syntetizoval v laboratoři Edward G. Acheson pouhé dva roky před Moissanovým objevem.
Minerální forma karbidu křemíku byla pojmenována moissanit na počest Moissana později v jeho životě. Objev v meteoritu Canyon Diablo a na dalších místech byl dlouho zpochybňován, protože došlo ke kontaminaci karborundem umělými brusnými nástroji .
Geologický výskyt
Až do padesátých let minulého století nebyl nalezen žádný jiný zdroj moissanitu než meteority . Poté, v roce 1958, byl moissanit nalezen ve formaci Green River ve Wyomingu a následující rok jako inkluze v kimberlitu z diamantového dolu v Jakutsku . Přesto existenci moissanitu v přírodě zpochybnil až v roce 1986 americký geolog Charles Milton.
Moissanit je ve své přirozené formě velmi vzácný. Byl objeven pouze v několika horninách od horního pláště až po meteority . Objevy ukazují, že se vyskytuje přirozeně jako inkluze v diamantech, xenolitech a takových ultramafických horninách, jako je kimberlit a lamproit . Byla také identifikována jako presolární zrna v meteoritech uhlíkatého chondritu .
Meteority
Analýza zrn karbidu křemíku nalezených v meteoritu Murchison odhalila anomální izotopické poměry uhlíku a křemíku, což naznačuje mimozemský původ mimo sluneční soustavu . 99% těchto zrn karbidu křemíku pochází kolem asyptotických obřích větví bohatých na uhlík . Kolem těchto hvězd se běžně vyskytuje karbid křemíku, jak vyplývá z jejich infračervených spekter .
Fyzikální vlastnosti
Krystalická struktura je držena pohromadě se silnou kovalentní vazbou podobnou diamantům, což umožňuje moissanitu odolat vysokým tlakům až 52,1 gigapascalu . Barvy se velmi liší a jsou odstupňovány od D do K na stupnici diamantových barev .
Prameny
Všechny aplikace karbidu křemíku dnes používají syntetický materiál , protože přírodní materiál je velmi vzácný.
Myšlenku, že vazba křemíku a uhlíku ve skutečnosti může v přírodě existovat, poprvé navrhl švédský chemik Jöns Jacob Berzelius již v roce 1824 (Berzelius 1824). V roce 1891 vyrobil Edward Goodrich Acheson životaschopné minerály, které mohly nahradit diamant jako brusný a řezný materiál. To bylo možné, protože moissanit je jednou z nejtvrdších známých látek, s tvrdostí těsně pod tvrdostí diamantu a srovnatelnou s tvrdostí kubického nitridu boru a boru . Čistý syntetický moissanit může být také vyroben z tepelného rozkladu prekeramického polymeru poly (methylsilynu) , který nevyžaduje žádnou vazebnou matrici, např . Práškový kobaltový kov.
Jednokrystalický karbid křemíku se v určitých formách používá k výrobě vysoce výkonných polovodičových součástek. Protože přírodní zdroje karbidu křemíku jsou vzácné a pro gemologické aplikace jsou užitečné pouze určité atomové uspořádání, společnost Cree Research se sídlem v Severní Karolíně, založená v roce 1987, vyvinula komerční způsob výroby velkých monokrystalů karbidu křemíku. Cree je světovou jedničkou v růstu monokrystalového karbidu křemíku, převážně pro použití v elektronice.
V roce 1995 společnost C3 Inc., kterou vedl Charles Eric Hunter, založila společnost Charles & Colvard Ltd. (později změněna na Charles & Colvard), aby prodávala moissanit v kvalitě drahokamů. Charles & Covard byla první společností, která vyráběla a prodávala syntetický moissanit podle amerického patentu US5723391 A, který poprvé podala společnost C3 Inc. v Severní Karolíně.
Aplikace
Moissanite byl uveden na trh se šperky v roce 1998 poté, co Charles & Colvard (dříve známý jako C3 Inc.) obdržel patenty na vytváření a prodej laboratorně pěstovaných drahokamů z karbidu křemíku, čímž se stal první firmou, která tak učinila. Do roku 2018 vypršela platnost všech patentů původního celosvětového postupu. Charles & Colvard v současné době vyrábí a distribuuje moissanitové šperky a volné drahokamy pod ochrannými známkami Forever One , Forever Brilliant a Forever Classic . Jiní výrobci prodávají drahokamy z karbidu křemíku pod obchodními názvy, jako je Amora . V mnoha vyspělých zemích bylo používání moissanitu v špercích řízeno patenty drženými společností Charles & Colvard; platnost těchto patentů vypršela v srpnu 2015 pro Spojené státy, 2016 ve většině ostatních zemí a 2018 v Mexiku.
Moissanit je považován za alternativu diamantu , přičemž některé optické vlastnosti přesahují vlastnosti diamantu. Je uváděn na trh jako alternativa za nižší cenu k diamantům, která nezahrnuje vykořisťovatelské těžební postupy používané k těžbě přírodních diamantů. Protože některé jeho vlastnosti jsou velmi podobné diamantu, může být moissanit použit pro podvody. Testovací zařízení založené zejména na měření tepelné vodivosti může poskytovat klamavé výsledky. Na Mohsově stupnici minerální tvrdosti je moissanit hodnocen jako 9,25, přičemž diamant je 10 (podle definice). Na rozdíl od diamantu, moissanit vykazuje termochromismus , takže jeho postupné zahřívání dočasně změní barvu, počínaje kolem 65 ° C (150 ° F). Praktičtějším testem je měření elektrické vodivosti , které ukáže vyšší hodnoty pro moissanit. Moissanit je dvojlomný (tj. Světlo procházející materiálem se rozdělí na oddělené paprsky, které závisí na polarizaci zdroje), což lze snadno vidět, a diamant nikoli.
Díky své tvrdosti může být použit ve vysokotlakých experimentech jako náhrada diamantu (viz článek diamantové kovadliny ). Protože velké diamanty jsou obvykle příliš drahé na to, aby mohly být použity jako kovadliny, je moissanit častěji používán ve velkoobjemových experimentech. Syntetický moissanit je také zajímavý pro elektronické a tepelné aplikace, protože jeho tepelná vodivost je podobná jako u diamantů. Očekává se, že vysoce výkonná elektronická zařízení z karbidu křemíku najdou využití při navrhování ochranných obvodů používaných pro motory, akční členy a systémy pro skladování energie nebo pulzní napájení. Vykazuje také termoluminiscenci , což je užitečné v dozimetrii záření .
Viz také
Reference
externí odkazy
-
Média související s Moissanite na Wikimedia Commons
