Синтетический сапфир

Синтетический сапфир (наносапфир, корунд) — это ювелирно-поделочный камень, полученный нано (искусственным) путем. Его выращивают в лаборатории из оксидов металлов с применением современных технологий. По внешним данным и по физико-химическим свойствам такой камень не уступает оригиналу. Ювелирные изделия со вставками из искусственных минералов пользуются большим спросом на рынке благодаря относительно невысокой стоимости.

Описание искусственного сапфира

Такой сапфир имеет ровную окраску и яркий блеск. На нем нет сколов, трещин, природных вкраплений и прочих дефектов, которыми обладают природные самоцветы. В минералогии сапфирами называют камни исключительно синего цвета. Сапфировые корунды могут быть как прозрачными, так и окрашенными в разные цвета, преимущественно в голубой и синий.

Наносапфир не боится температурного воздействия, ультрафиолетовых лучей, хорошо поддается огранке. Ювелирные изделия с таким камнем при продаже должны иметь маркировку «г/т» или «синт.», указывающую на искусственное происхождение камня. Если пометка отсутствует, продавец нарушает закон, реализуя искусственные камни под видом природных минералов.

Разновидности и цвета

Камень, полученный синтетическим путем, лишен окраски. Его называют лейкосапфиром. Высокая прочность, термостойкость, прозрачность минерала позволяют использовать его в промышленности при производстве микросхем, светодиодов, экранов в мобильных устройствах.

В ювелирном деле чаще применяют окрашенные разновидности корунда. Наиболее распространенными являются сапфиры синего и голубого цветов, т.к. они более правдоподобно имитируют оригинал.

Встречаются и другие оттенки:

• розовый;
• оранжевый;
• желтый;
• зеленый;
• фиолетовый;
• черный.

Ученые научились выращивать синтетический звездчатый сапфир. Это камень создает необычный оптический эффект.

При освещении на поверхности самоцвета можно увидеть светлое пятно с расходящимися в разные стороны лучами.

История создания

Первые попытки создать искусственный сапфир предпринял французский ученый-химик Огюст Вернейль в 1886 г. Спустя 16 лет ему удалось получить монокристалл путем расплавления оксидов металлов в огне горелки при определенной температуре с последующим их охлаждением.

Позднее домашняя лаборатория Вернейля превратилась в промышленное производство, которое стало изготавливать до 3 т корундов в год. Этот метод получения искусственных камней, получивший название метод (процесс) Вернейля, используют и по сей день.

Методы производства искусственных кристаллов

Наносапфиры синтезируются в промышленных масштабах по всему миру. Помимо метода Вернейля используются и другие технологии.

Метод Киропулоса основан на выращивании корундов из расплава оксида алюминия. Затравочный кристалл погружают в жидкую среду, где при помощи нагрева начинается его рост. Постепенно его вытягивают из расплава, непрерывно вращая вокруг своей оси.

Другие методы получения сапфиров из расплава (Чохральского, Степанова) основаны на перемещении кристалла или емкости в поле температурного градиента. При этом способе температурные значения расплава равны температуре плавления или немного выше нее. Нижняя часть затравочного кристалла постоянно находится в контакте с расплавом. Кристалл наращивается вниз вокруг затравки и вытягивается в монолитный цилиндр.

Обработка после выращивания

Для предотвращения растрескивания полученные сапфиры подвергают послеростовому отжигу в специальных установках. В дальнейшем им придают нужную форму с помощью лазерной шлифовки и полировки суспензиями и пастами. Из-за хрупкости материала обработку с использованием токарных, сверлильных и шлифовальных станков не используют.

Окрашивают и облагораживают синтетические сапфиры с применением разных технологий: диффузной обработки солями металлов, нагрева, облучения ультрафиолетом.

Свойства искусственного сапфира

Выращенный искусственно корунд внешне похож на настоящий камень и имеет идентичную с ним кристаллическую структуру. Он обладает высокой прочностью и сильным блеском. По степени прозрачности камни могут быть разными: от прозрачного бесцветного (лейкосапфир) до непрозрачного черного.

Физико-химические

Основной структурный элемент синтетического корунда — оксид алюминия. Значение относительной твердости поверхности — 9 баллов по десятибалльной шкале Мооса. Плотность — 3,93 г/см?. Температура плавления — выше 2000 ?C. Минерал вступает в химическую реакцию с кислотами и растворяется в них.

Лечебные

Как и многие самоцветы, сапфир обладает лечебными свойствами и применяется в нетрадиционной медицине. Он воздействует как на физическое, так и на духовное состояние человека.

Считается, что минерал помогает при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, болезнях кровеносной системы. Ношение амулетов с этим камнем улучшает зрение и слух, способствует избавлению от кожных патологий. Постоянный контакт с сапфиром повышает настроение, уменьшает проявления апатии и депрессивных состояний, избавляет от бессонницы.

Магические

Синий корунд является символом верности, целомудрия и скромности. Он помогает своему владельцу обрести любовь, наладить отношения с партнером в браке. Сапфир — защитник от негативных потусторонних явлений: сглаза, порчи, приворотов. Он также ограждает от влияния завистливых людей, сплетников и клеветников. Неуверенному в себе человеку самоцвет придает решительности и смелости.

Считается, что минерал обладает мощной положительной энергетикой. Он помогает развивать лучшие человеческие качества: доброту, отзывчивость, сострадание. Творческим людям он дарит вдохновение, стимулирует их на поиски нестандартных подходов к осуществлению проектов.

Синий сапфир является главным символом 45-летней годовщины свадьбы.

В этот день супруги обмениваются обручальными кольцами со вставками из этого минерала.

Сферы применения

Помимо ювелирной промышленности наносапфиры применяют и в других сферах:

1. Медицине. Лейкосапфиры используют в качестве материала для изготовления хирургических лезвий, искусственных хрусталиков глаза, оптических элементов диагностических приборов, брекет-систем в стоматологии.
2. Оптической промышленности. Наносапфир является сырьем для производства крупногабаритной оптики, защитных стекол, линз, призм.
3. Приборостроении. Синтетический минерал применяют в качестве подложек для полупроводниковых микросхем, оптоэлектронных устройств.
4. Лазерной технике. Минерал используют для производства титан-сапфировых лазеров и усилителей.
5. Авиации и ракетостроении. Из твердого камня изготавливают тонкое ударопрочное стекло для иллюминаторов самолетов и космических станций.

В строительстве сапфир применяется для производства теплоизоляционных материалов нового поколения.

Украшения с синтетическим камнем

Искусственно выращенные камни позволяют снизить стоимость ювелирных изделий со вставками. По своей структуре и физико-химическим свойствам они являются полными аналогами природных минералов. Внешне они даже превосходят оригинал.

Натуральные породы не всегда имеют ровную поверхность без трещин и посторонних включений. Сапфировый корунд лишен всех этих недостатков: украшения с такими камнями с эстетической точки зрения выглядят более привлекательными.

На что обратить внимание при выборе

Покупая изделие с сапфировым корундом, необходимо обратить внимание на бирку, на которой должна быть указана информация об искусственном происхождении минерала. Камень лучше рассматривать при хорошем освещении под лупой. Выращенный в лаборатории кристалл имеет ровный цвет, прозрачен. Из посторонних включений можно заметить только пузырьки воздуха.

Как носить и ухаживать

Наносапфиры отличаются прочностью и устойчивостью к механическому воздействию, поэтому не требуют специального ухода. По мере загрязнения их очищают проточной водой или мыльным раствором, после чего протирают мягкой тканью. Хранить изделия с сапфирами лучше в отдельном тканевом мешке, поскольку из-за высокой прочности камня они могут повредить другие украшения.

Корунды нельзя бросать, ронять. Несмотря на твердость, в них могут появиться микротрещины, что в дальнейшем приводит к разрушению. Сколы на поверхности портят внешний вид изделий.

Дуплеты с натуральными сапфирами

Дуплетами называют камни-композиты, составленные из 2 слоев. Тонкая пластина настоящего сапфира образует верхний слой, а под него клеится искусственный минерал или его дешевая имитация. Дуплеты часто делают из поврежденных камней, когда нужно скрыть дефекты.

Клей подбирают так, чтобы он совпадал по цвету и с верхним слоем, и с нижним. Определить дуплет можно при помощи лупы. Достаточно посмотреть на камень сбоку, чтобы обнаружить границу склейки обеих половин.

Прочие имитации природного корунда

Синтетический корунд является структурным аналогом природного кристалла, но отличается от него химическим составом и содержанием микропримесей. С эстетической и практической точек зрения он является наиболее приемлемой копией натурального сапфира.

К естественным имитациям непрозрачного сапфира относят экземпляры, полученные из отходов натуральных камней путем склеивания или прессования. В эту группу также можно отнести окрашенные природные минералы других пород.

Дешевые подделки изготавливают из стеклянных сплавов, в состав которых вводят оксиды металлов для получения нужной окраски.

Непрозрачные камни имитируют при помощи окрашенных пластмасс.

Как отличить натуральный сапфир от имитации

Отличить натуральный сапфир от сапфирового корунда или искусно изготовленной фальшивки под силу лишь эксперту. Чтобы не ошибиться с выбором, ювелирные изделия стоит приобретать в надежных магазинах, проверять маркировку, задавать уточняющие вопросы продавцу.

Искусственное происхождение камня могут выдать микроскопические пузыри воздуха или частицы пыли, попавшие внутрь кристалла при его выращивании. Качественно выполненные дуплеты распознать сложно, поскольку место склейки нередко скрыто оправой.

Механическое воздействие

На поверхности натуральных сапфиров, как и их выращенных в лаборатории аналогов, не остается царапин от острых предметов. Поцарапать же дешевую стеклянную или пластиковую подделку легко.

Место склейки дуплета проявится более отчетливо, если погрузить камень в масляную жидкость. В этом случае границы 2 соединенных между собой пород приобретут разный оттенок.

Официальные методы

Исследование под микроскопом обнаруживает отличия между природным и искусственным корундами. Нехарактерная для естественного образования структура роста выдает синтетический камень. В наносапфиры часто добавляют примеси титана, которые придают им синий или голубой цвет. При свете ультрафиолетовой лампы искусственный аналог приобретает зеленоватый оттенок, что выдает наличие посторонних примесей.

Какой сапфир лучше выбрать: натуральный или синтетический

Натуральные камни стоят в несколько раз дороже, чем их синтетические копии. Это объясняется себестоимостью изделий, в которую входят затраты на производство и реализацию. Месторождения природных минералов иссякают с каждым годом. Кроме того, на добычу самоцветов затрачиваются большие ресурсы, что тоже повышает конечную стоимость украшений.

Производство синтетических корундов обходится дешевле. Но это не значит, что полученный искусственным путем камень хуже. Часто он выглядит эстетичнее оригинала и имеет более яркую окраску. По структуре и составу он идентичен натуральным минералам.

Достоинства и недостатки

Наносапфиры имеют свои положительные и отрицательные стороны.

К преимуществам синтетических корундов относятся:

• ровная поверхность без трещин и посторонних включений;
• насыщенный цвет;
• устойчивость к царапинам, ультрафиолетовому излучению, воздействию большинства моющих средств;
• невысокая стоимость.

Недостатками можно считать лишь лабораторное происхождение камня и его идеальный внешний вид. Многим людям важно осознание подлинности, поэтому некоторые несовершенства натуральных пород будут для них преимуществом.

Полезные рекомендации

Выбирать украшение с сапфирами стоит исходя из собственных предпочтений и финансовых возможностей. Тем, кто верит в магические и целебные свойства камней, стоит приобретать настоящие самоцветы. Считается, что только они обладают сверхъестественными способностями. При покупке натурального камня стоит потребовать у продавца документы, подтверждающие его подлинность.

Людям, которые ценят прежде всего привлекательный внешний вид и отсутствие изъянов в камнях, больше подойдут искусственные сапфиры. Приобретение украшения с таким корундом — хороший вариант для тех, кто хочет сэкономить.