Муассанит
| Муассанит | |
|---|---|
 монокристалл муассанита размером ~1 мм | |
| Формула | SiC |
| Физические свойства | |
| Цвет | бесцветный, зелёный, жёлтый, чёрный |
| Цвет черты | зеленовато-серый |
| Блеск | алмазный до металлического |
| Прозрачность | прозрачный |
| Твёрдость | 8,5...9,5 |
| Спайность | нечёткая по (0001) |
| Кристаллографические свойства | |
| Сингония | гексагональная |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления |
nω=2,654, nε=2,967, двулучепреломление 0,313 (для 6H-SiC формы) |
Муассани́т — минерал, относящийся к классу природных карбидов. Его химическая формула — SiC (карбид кремния). Данный минерал формирует небольшие прозрачные кристаллы, отличающиеся алмазным блеском. В природе муассанит встречается крайне редко и в малых количествах. Его можно обнаружить в определённых типах метеоритов, а также в залежах корунда и кимберлитовых породах. Размеры природных монокристаллов муассанита не превышают нескольких миллиметров.
Впервые природный муассанит был выявлен в 1893 г. Его обнаружил Фердинанд Анри Муассан в метеорите Каньон Диабло, найденном в Аризоне. Минерал представлял собой мелкие шестиугольные пластинчатые включения. В 1905 г. в честь первооткрывателя минерал получил своё название[1]. Изначально исследование Муассана о естественном происхождении карбида кремния вызвало споры, так как существовала вероятность загрязнения образца частицами карбида кремния от пилы, применявшейся при изучении метеорита.
Распространение в космосе
Несмотря на редкость муассанита на Земле, в космическом пространстве карбид кремния встречается довольно часто. Его присутствие отмечено в пылевых облаках, окружающих звёзды с высоким содержанием углерода. Кроме того, значительные количества этого вещества обнаруживаются в первозданных, не подвергшихся изменениям метеоритах, преимущественно в форме бета-полиморфа.
Исследование зёрен карбида кремния из углеродистого хондритового метеорита Мёрчисон выявило аномальное соотношение изотопов углерода и кремния. Этот факт указывает на внесолнечное происхождение данного вещества. Установлено, что 99 % зёрен SiC сформировались вблизи звёзд, богатых углеродом и принадлежащих к асимптотической ветви гигантов[2]. Наличие карбида кремния вокруг таких звёзд часто определяется по их инфракрасным спектрам[3].
Свойства и применение
Муассанит характеризуется высокой температурой плавления (2 830 °C) и химической стойкостью. По шкале твёрдости Мооса его показатель составляет 8,5–9,25, что уступает только алмазу (10) и нитриду бора (боразону). Минерал обладает прозрачностью и высоким показателем преломления — 2,65–2,69 (у алмаза — 2,42). Отличительной особенностью муассанита является сильное двулучепреломление.
Теплопроводность муассанита сопоставима с алмазной. При нагревании свыше 65 °C проявляется термохромный эффект — цвет минерала меняется в зависимости от температуры. Это свойство, наряду с более высокой электропроводностью, используется для дифференциации муассанита и алмаза[4].
При воздействии ультрафиолетового излучения муассанит проявляет флюоресценцию оранжево-красного цвета. В оптическом спектре поглощения отсутствуют резкие линии, наблюдается сильное поглощение для длин волн менее 425 нм.
Разработка и производство синтетического муассанита
Технология выращивания крупных прозрачных синтетических монокристаллов муассанита была разработана в последние десятилетия XX века. Первые попытки создания бесцветных кристаллов муассанита ювелирного качества были предприняты в 1987 г. Компания CREE, расположенная в Северной Каролине (США), разработала специальный промышленный процесс, направленный на синтез крупных кристаллов муассанита.
В 1995 г. образцы синтетического муассанита прошли огранку у ведущих специалистов по алмазам и получили высокую оценку. Затем, 1998 г. ознаменовался патентованием технологии синтеза по-настоящему бесцветных муассанитов методом сублимации. С этого момента украшения с муассанитами начали приобретать популярность во всём мире[5].
Применение и характеристики
Синтетический муассанит часто используется в качестве имитации бриллиантов. По своим характеристикам он может считаться идеальным ювелирным аналогом алмаза. Хотя муассанит немного уступает алмазу в твёрдости, по многим другим параметрам он значительно превосходит природный камень.
Практически весь карбид кремния, представленный на мировом рынке, включая ювелирные изделия с муассанитом, является синтетическим продуктом. Синтетический аналог природного муассанита, идентичный по структуре и составу, известен также под названием карборунд[5].
Особенности производства и стоимость
В настоящее время производством синтетического муассанита занимаются лишь несколько компаний в мире. Процесс выращивания кристаллов отличается значительной трудоёмкостью и длительностью. Вследствие этого ювелирные муассаниты имеют довольно высокую стоимость[6].
Несмотря на относительно высокую цену, стоимость муассанитов в десятки, а иногда и сотни раз ниже, чем у аналогичных по характеристикам бриллиантов. Это делает синтетический муассанит привлекательной альтернативой для потребителей, желающих приобрести ювелирные изделия с камнями, визуально похожими на бриллианты, но по более доступной цене.
Отличия муассанита от бриллианта
- Муассанит и алмаз обладают сходной теплопроводностью, что затрудняет их различение стандартным даймонд-тестером. В отличие от иных имитаций, включая фианит, муассанит требует более комплексной экспертизы для точной идентификации[5].
- По шкале Мооса твёрдость муассанита составляет 9,25. Этот показатель уступает лишь алмазу и кубическому нитриду бора.
- Дисперсия света в муассаните достигает 0,104, что значительно превышает аналогичный параметр алмаза (0,044). Следствием этого является более интенсивная игра света в муассаните.
- Коэффициент преломления муассанита — 2,65, превосходит алмазный (2,42), обеспечивая более выраженный блеск камня.
- Стоимость муассанита существенно ниже алмазной. Особенно заметна разница в цене на крупные экземпляры: муассанит массой свыше 4 карат может быть в десятки раз дешевле бриллианта аналогичных характеристик.
Основным фактором, ограничивающим распространение муассанита, является его искусственное происхождение. Однако значимость данного аспекта для оценки эстетических качеств камня остаётся дискуссионной.
Примечания
- ↑ Di Pierro S. et al. Rock-forming moissanite (natural α-silicon carbide) (итал.) // American Mineralogist: diario. — 2003. — V. 88. — P. 1817—1821. Архивировано 24 сентября 2015 года..
- ↑ Alexander C. M. O'D. In situ measurement of interstellar silicon carbide in two CM chondrite meteorites (англ.) // Nature : journal. — 1990. — Vol. 348. — P. 715—717..
- ↑ Jim Kelly. The Astrophysical Nature of Silicon Carbide (англ.). Архивировано 21 ноября 2007 года..
- ↑ Properties of Diamond Simulants Архивная копия от 23 января 2018 на Wayback Machine. International Gem Society..
- ↑ 5,0 5,1 Муассанит — блестящий конкурент бриллианта..
- ↑ Камень Муассанит — свойства и характеристики.
Ссылки
- Муассанит в Каталоге Минералов (рус.)
- Moissanite (mindat.org)