По своим свойствам ситалл наиболее близок. Ситаллы

Роскошные драгоценные изделия с натуральными камнями может себе позволить не каждая дама. А приобрести что-то красивое хочется всем. В этих целях учёные вывели искусственные камни из природных веществ. С помощью нанотехнологий был создан кристалл ситалл. По своим внешним данным он не уступает многим натуральным камням. На сегодняшний день изготовляются ситаллы различных цветов.

История возникновения

Многих интересует ситалл (камень). Что это? Об искусствнных фианитах наслышаны больше, а о ситаллах информация не так рапространена. Драгоценный камень ситалл - это стеклокристаллический материал. За рубежом технологию его изготовления разработали раньше (в 1957 г.). Принадлежит она американцу Дональду Стукею. Фирмой "Дау Корнинг", занимающейся выпуском этих кристаллов, им было дано название "пирокерам".

В Советском Союзе разработкой ситаллов занимался Исаак Китайгородский. Да и многие другие русские учёные внесли вклад в разработку технологии кристаллов. Итак, ситалл (камень) - что это, откуда появилось такое название? Необычное слово образовалось от двух химических элементов, входящих в состав этого кристалла. От сицилиума (кремний) взяли слог "си", от алюминия - слог "ал", и получился ситалл. Он очень похож по составу на вулканическую породу и относится к высокотемпературному

Характеристика и свойства кристалла

Фианит по своим свойствам больше напоминает бриллиант, а вот ситалл копировали под сапфиры и изумруды. Его изготавливают из стекла, но между ними есть некоторые отличительные черты. Формула, послужившая для создания этого кристалла, - SiO 2 , она очень похожа на горный хрусталь. Именно последний является сырьём для Как же выглядит ситалл (камень)? Фото этого искусственного кристалла можно увидеть на изображениях в статье. Он достаточно твёрдый и непористый. Насколько надёжным является камень ситалл? Свойства этого кристалла зависят от того, как он сложен. А состоит он из малейших кристалликов, поэтому очень плотный, приравнивается к стали. По твёрдости его превосходит только бриллиант. Камень хорошо проводит тепло, растопить его в домашних условиях невозможно. Этого добились благодаря литию, алюминию и минеральному сырью, которые вводят в состав.

Ситалл красиво переливается, он почти прозрачный, стойкий к различным химическим реакциям. Как же соединить такое большое количество кристаллов, чтобы между ними не образовывались поры?

Процесс изготовления

Стекло имеет природное свойство со временем кристаллизоваться. Именно его и взяли за основу учёные при создании ситалла. Процесс изготовления этого материала напоминает стеклокерамику. Для начала готовят исходные материалы - шихту. В неё может входить несколько нуклеаторов (составляющие для осветления). На один миллиметр кубический приходится несколько биллионов мельчайших кристаллов.

Затем такая шихта обязательно поддаётся плавлению. Сначала кристаллизуется центр камня, потом температуру повышают, пока вокруг него не вырастут новые агрегаты.

После этого камень поддаётся охлаждению. Вот так получают ситалл. Камень в ювелирных целях используется очень широко. Технологией изготовления ситалла воспользовались при выливании рубинового стекла для кремлёвских звёзд в Москве.

Как применяют ситалл

В каких ещё сферах кроме изготовления используется этот искусственный камень? Свойства ситалла можно регулировать, добавляя в его состав те или иные элементы, например, такие: перлит, доломит, медь, серебро. Поэтому кристалл широко используется в машиностроении. Он является прекрасным электроизолятором, достаточно прозрачный, годится для изготовления линз, зеркал, светофильтров.

Служит прекрасным материалом для покрытия металлических деталей. С такой защитой металл не ржавеет и имеет красивый внешний вид. Трубы с ситалловым покрытием используются в нефтеперерабатывающей сфере.

Камень с элементами алюминия и лития применяют в стоматологии (для изготовления пломб).

Виды искусственного кристалла

Самое распространённое применение получил этот искусственный камень в ювелирной сфере. Ситаллов есть несколько видов. Большой популярностью пользуется аметрин, состоящий из двух цветов и напоминающий аметист. Не менее востребованным является султанит, способный менять цвет.

Очень многих модниц интересует ситалл (камень). Что это, сегодня уже известно многим женщинам. Серебряные и золотые украшения в наше время нельзя представить без синтетических камней. Ситалл "Лондон" - камень, напоминающий с дымчатым оттенком. Этот нанокристалл очень хорошо сочетается со сплавами золота и серебра. Если у девушки светлая кожа и светло-голубые глаза, то ситалл "Лондон" ей идеально подойдёт.

Также стоит перечислить следующие виды ситаллов: цитрин мадера, турмалин, танзанит, розовый маркиз, гранат триллион и др.

Востребованность на рынке украшений

Мы выяснили, ситалл (камень) - что это. Синтетический минерал ничем не уступает по своим характеристикам топазу, изумруду. У него очень ровный цвет и хорошая прозрачность. Ещё очень важным преимуществом обладает ситалл - он переносит высокие температуры. Это позволяет использовать его в украшениях, которые делают путём отлива. Кристаллы помещают в формы и туда же заливают металл, разогретый до 1000 градусов. Фианиты такой высокой температуры не выдерживают: либо деформируются, либо тускнеют. А вот ситаллы прекрасно справляются с таким испытанием, поэтому у фианитов появился серьёзный конкурент. Изделия с нанокристаллом очень изысканные и сравнительно недорогие.

Превосходство синтетических камней

Вокруг синтетических камней ведётся много споров об их преимуществах и недостатках. Ювелирные искусственные кристаллы являются абсолютными аналогами природных минералов, но созданными в лабораторных условиях. Настоящие камни растут в природной среде, а синтетические выращивают искусственно. Их можно сравнить с цветами, за которыми ухаживают в оранжерее. Там они крупные, яркие, долго цветут. Так и камни: в лаборатории можно экспериментировать с цветом, составом, прочностью. Выращенные искусственно кристаллы ничем не уступают натуральным, в некоторых случаях даже превосходят их. Одним из самых ярких представителей является ситалл.

К синтетическим разработкам учёных также относятся камни Swarovski, фианиты. Они используются в качестве аналогов различных Серьги, браслеты, кольца с использованием этих ярких кристаллов очень разнообразили ассортимент ювелирных изделий. Украшению со вставками из ситалла будет рада любая женщина!

Яркие, натуральные камни с древних времен и до наших дней являются предметом роскоши, которая доступна лишь узкому кругу избранных. А ведь желание обладать прекрасным присуще всем, без исключения. Большой спрос на красоту и отсутствие возможности его удовлетворить за счет природных минералов, привело к возникновению необходимости получать аналоги драгоценных камней искусственным путем. В современном мире существует несколько наиболее распространенных методик производства синтетических образцов для ювелирных изделий, одной из них является нанокристалл ситалл.

Ситалл

Можно с уверенностью утверждать, что в разработке технологий создания кристаллов русские ученые находятся на передовом рубеже. Последнее достижение в этой отрасли — технология получения нанокристалла ситалл. Название образовано от двух слов: силициум Si (кремний) и алюминий Al. По своей сути это высокотемпературное алюмосиликатное стекло. Природным аналогом можно назвать обсидиан – вулканическая порода.

По сравнению с другим изобретением русских ученых фианитом, ситалл имеет ряд преимуществ. Бесцветный, прозрачный камень является практически идеальной имитацией бриллианта, однако получить фианиты по характеристикам близкие к изумрудам или сапфирам достаточно сложно. В свою очередь ситалл, имитация изумруда, по своим параметрам очень близок к натуральным кристаллам.

Преимущества

Доступная стоимость, при практически аналогичных характеристиках с такими натуральными камнями, как изумруд, сапфир, голубой топаз, делает новый нано кристалл очень востребованным на рынке ювелирных изделий. Камень обладает уникальным ровным цветом и прозрачностью.

По аналогии с названием цвета голубого топаза London blue , их искусственная имитация получила имя ситалл Лондон .

Ситалл параиба — коммерческое название имитации редких голубых кристаллов турмалина.

С точки зрения технологичности, при производстве ювелирных украшений, ситалл имеет еще одно очень важное преимущество — он устойчив к термоудару.

В последние годы широкое применение в ювелирном производстве получила технология отливки изделий с камнями. При использовании этого процесса, жидкий металл разогретый свыше 1000 градусов заливается в форму с камнями. Цветные фианиты, особенно крупные, не могут выдержать резкий перепад температур и либо разрушаются, либо теряют свой цвет. Ситаллы же достойно выдерживают такие перегрузки без ущерба качеству, что дает возможность существенно сократить производственные затраты, исключив оплату труда по закрепке камней.

Синтетически вставки в ювелирных украшениях последние десятилетия были представлены исключительно . Появление новых нано кристаллов дало возможность конкуренции в данной отрасли. А, как известно, конкуренция — двигатель прогресса.

Бесспорные преимущества новинки по сравнению с другими имитациями, предопределяет очень широкое использование таких кристаллов при изготовлении ювелирных изделий. Новизна и красота привлекают большое количество желающих приобрести недорогие, но изысканные украшения. Можно с уверенностью предположить, что в недалеком будущем слово «ситалл» все чаще будет звучать в ювелирных магазинах.

Самопроизвольная кристаллизация стекла – процесс, как известно, нежелательный, ведь после кристаллизации изделие теряет внешнюю привлекательность, прочность и вообще может разрушиться. Другое дело – управляемая поликристаллизация , то есть образование в аморфном стеклянном массиве множества мелких кристалликов. Именно поликристаллизация лежит в основе высоких потребительских свойств керамики и .

История создания ситалла

Молочно-белая непрозрачность реомюровского «фарфора» обуславливалась размерами микрокристаллов, насыщавших стекольную массу. Изобретение показалось бесполезным, и о нем забыли.

Более чем через два столетия опыты по варке стеклокерамической массы возобновились – уже в Америке. Промышленный шпионаж, считавшийся в середине ХХ века двигателем прогресса, разнес идеи производства нового материала по миру.

Оказалось, не так сложна технология, как попытка дать стеклокристаллическому веществу звучное имя. В США пытались внедрить название «пирокерам». Поляки придумали «квазикерам». Англичане решили соригинальничать и предложили миру слово «слагцерам».

И тогда все прогрессивное человечество обратило взоры в сторону России, ибо в области словотворчества тогдашний СССР опережал всякое государство планеты. Физик, крупный специалист по стеклу, лауреат Сталинских премий профессор Исаак Китайгородский предложил звать новый стекломатериал ситаллом. Слово «ситалл» сотрудники лаборатории Китайгородского составили из «кристалла» и «стекла».

Название прижилось. Ситалл отправился завоевывать рынок.

Чем силен ситалл?

Однако выдающиеся физические свойства ситалла предопределили его успех. По прочности, износоустойчивости, термостойкости ситалл намного превосходит аморфное стекло. По твердости ситалл соперничает с лучшими сортами стали. Материал безупречно работает как электроизолятор.

Но самое важное – с точки зрения геммологии – свойство ситалла открылось позднее, через два десятилетия производства нового материала. Оказалось, что ситаллу можно сообщить высокие оптические свойства и заменить им менее прочное кварцевое стекло.

Прозрачность ситалла, достаточная для изготовления линз, достигается синтезированием в стекле кристаллов особо малого размера. Свет беспрепятственно огибает такие кристаллики и, проходя через кристаллическую решетку, преломляется точно так же, как и в аморфной стеклянной массе.

От ситалла оптического до ситалла ювелирного качества оставался всего один шаг. Но растянулся он на долгие годы...

Цвет ситалла

Война помешала совершенствованию технологий, да и строители не особо протестовали против непонятного цвета плит, шедших на облицовку полов в цехах и коридорах. Лишь в 1970-м году были получены первые партии ситалла красивой молочно-белой окраски. Добавления пигментов позволили добиться известного разнообразия в колорите производимой продукции.

Однако ювелирная промышленность подобным материалом заинтересоваться не могла. А вот стеклокристаллическая масса, способная выдерживать высокие термодинамические нагрузки и пригодная к изготовлению рубинового стекла для звезд московского Кремля – ювелирам пригодилась...

Трудности и победы

Однако ситалл – это смесь кристаллической и аморфной фаз стекла , причем в пропорциях явного преобладания кристаллов (90% и выше). Невозможно даже подумать, чтобы кристаллы металлов, введенные в стекло в столь больших количествах, сохранили материалу прозрачность.

Парадокс решился не без труда. Многочисленные эксперименты с дозированием металлических добавок и режимами термообработки стекла позволили создать технологию катализа кристаллизации кремнезема.

При варке прозрачного окрашенного ситалла металлы добавляются в шихту, и после образуют мельчайшие – до двух миллионных долей метра размером – кристаллы. При термообработке каждый из кристаллов металла становится центром формировании кристаллической фазы кремнезема, причем область кристаллизации имеет округлую каплевидную форму.

Следуя вербальной моде, ювелиры зовут ситалловые вставки «наносинтетикой». Стоимость наносинтетики в изделиях достигает уровня в пять долларов за карат.

Применение цветных прозрачных ситаллов

Сегодня ученые умеют не только зонировать окраску ситалла, но и формировать внутри кристаллизованного стекла точно очерченные участки с заданными оптическими свойствами. Таким способом изготавливаются сложные светофильтры, решетки, зеркала и прочие оптические элементы конструкций.

Созданы ситаллы, меняющие свои светопропускные характеристики в зависимости от интенсивности электромагнитных потоков. Возобладает ли наносинтетика александритовым эффектом? Скоро увидим!

Как гласит небезызвестная песня группы «ВИА Гра», лучшими друзьями девушек являются бриллианты. Но далеко не каждой красавице может посчастливиться носить заветный самоцвет. Всем остальным приходится довольствоваться более дешевыми украшениями. В последнее время набирает популярность ситалл-камень. Что это такое, каковы главные его качества и магические свойства, мы расскажем в этой статье.

История получения синтетического минерала

За честь открытия нового материала борются ученые нескольких стран:

• Согласно наиболее распространенной версии, ведущий вклад в разработку внес Исаак Китайгородский, советский физикохимик, работавший профессором в МХТИ имени Д. И. Менделеева;
• Однако, как и в случае с изобретением радио, отечественный специалист пренебрег патентованием своего творения. Поэтому в коммерческой и промышленной среде стран Запада гораздо более известно имя Дональда Стукея. В 1957 году он юридически оформил результаты своих исследований и выгодно продал их одному из американских химических концернов;
• Первые качественные ювелирные образцы были получены уже в современной России благодаря исследованиям сотрудников компании Formica. Это один из ведущих поставщиков драгоценных камней на просторах СНГ;
• В спор бывших участников Холодной войны встревает Франция. Якобы впервые материал был получен еще в середине XVIII века естествоиспытателем и математиком Рене Реомюром. Заготовка была получена совершенно случайно, во время одного из экспериментов с термической обработкой стекла.

Камень ситалл в ювелирных изделиях

От получения камня в лабораторных условиях советскими учеными до применения его в качестве изысканного украшения прошло несколько десятков лет.

На то есть несколько причин:

• Советский Союз не имел развитой индустрии красоты, поэтому, все, что связано с модой и ювелирными изделиями, развивалось на порядки медленнее, чем на Западе. Кабинетным инноваторам не приходило в голову использовать камень как красивый аксессуар;
• Старая технология производства вещества также внесла свою лепту. Синтез ситаллов долгое время проходил лишь при применении шлаков тяжелой промышленности. Последние придавали конечной заготовке неприглядные серые, болотные и коричневые оттенки;
• Отсутствие в химической промышленности подходящих пигментов, которые бы придавали минералу изящную окраску.

Сегодня стеклокерамические материалы вовсю используются для имитации драгоценных камней (аметист, топаз и другие). С первого взгляда отличить «подделку» не сможет даже специалист. Для этого потребуется специальное оборудование. При этом стоимость искусственного материала делает его доступным практически всем слоям населения. Так например, средних размеров подвеска продается по цене около 2000 рублей.

Основные преимущества камня

Данный камень завоевал видное место промышленности и ювелирном деле благодаря следующим высоким качествам:

• В отличие от большей части кристаллических тугоплавких веществ, ситалл отлично поддается обработке. В частности, его можно прокатывать, сдавливать, отливать в центрифуге и т.д. Поэтому можно добиться заготовки практически любой требуемой формы;
• Устойчивость к значительным перепадам температур. Верхняя граница физической устойчивости составляет 700 градусов;
• Невосприимчивость к воздействию едких и кислотных субстанций. Нужно очень сильно постараться, чтобы повредить этот камень;
• Возможность придать любую, даже самую смелую окраску;
• Превосходные рефракционные качества. Свет, проходящий сквозь кристалл, заставляет его сиять и придает ощущение внутреннего объема;
• Высокая твердость (7 баллов по шкале Мооса). За многие годы эксплуатации исключено появление царапин, сколов и прочих видов повреждений;
• Демократичная цена, о чем мы уже упоминали ранее.

Камень параиба ситалл

Один из красивейших самоцветов, параиба, был обнаружен в одноименном штате на востоке Бразилии лишь несколько десятков лет назад. За это небольшое время он обрел необычайную популярность у ювелиров. Но дальнейшему распространению мешало низкое качество некоторых натуральных самородков.

Чтобы исправить «ошибки природы», на помощь призвали достижения научной мысли. Так на свет появился ситалл параиба , точная копия своего природного собрата. Он напрочь лишен негативных свойств природных разновидностей, но сохранил все качества оригинала:

• Яркий и утонченный бирюзовый цвет;
• Выдающиеся рефракционные качества;
• Высокая твердость в сочетании с малой удельной массой;
• Устойчивость к механическим воздействиям.

Эксперты отмечают присущую ситаллу причудливую игру света даже в сумерках. Из-за нее расцветка иногда именуется неоновой или электрической.

Искусственный синтез значительно снизил стоимость камня, но не настолько, чтобы их мог купить себе любой желающий. Цена на украшения весом до 10 грамм составляет несколько десятков тысяч рублей.

Применение в оккультных практиках

Магические свойства ситалла находятся в зависимости от окраса конкретного образца:

• Красный или коричневый - близкие к цвету земли оттенки, поэтому их действие касается затаенных в глубине души инстинктов. Высвобождать или нет свои скрытые качества, решать каждому;
• Цвета от бирюзового до голубого - благотворно влияют на психическое здоровье. Украшения с такими ситаллами будут полезны пребывающим в затяжной депрессии, а также чересчур вспыльчивым личностям. Но флегматикам такой подарок противопоказан;
• Синий цвет - помогает в концентрации и укреплении внимательности. Длительное ношение такого украшения значительно укрепит ментальную сферу.

Вне зависимости от окраса, камень имеет такое положительное действие на человека:

• Укрепление защитной системы организма;
• Благотворное воздействие на нервную систему;
• Успешная борьба со всевозможными фобиями;
• Стимулирование аппетита (по этой причине минерал противопоказан страдающим ожирением);
• Нормализация метаболизма;
• Повышение качества сна и ускорение засыпания.

Видео: как делают украшения с ситаллом?

В данном ролике Анна Денисова покажет процесс изготовления колец с данным камнем, какую обработку они проходят:

Относится к стеклокристаллическим материалам. Одни источники говорят, что ситал научился синтезировать Дональд Стукей из нью-йоркской компании «Дау Корнинг» еще в 1957-ом году.

«Википедия» встает на сторону Исаака Китайгородского. Это советский физиохимик, работавший в московском институте Дмитрия . Оба варианты оспаривают в современной ювелирной фирме «Формика», утверждая, что изобрели камень ситал сами в 90-ых годах.

Правда, специалисты «Формики» делают акцент на патент, касающийся цветных . Материал, авторство на который оспаривают, по всей видимости, востребован. Уделим ситалу внимание и мы.

Химические и физические свойства ситала

Являясь, по сути, стеклом, ситал отличается по свойствам. Формула та же – SiO 2 , совпадает с составом . Именно из него получают чисто кварцевое стекло.

Поэтому, и свойства обычного материала совпадают с параметрами горного хрусталя. Твердость равна 6-6,5 баллам по . Пористость материала нулеывая. Плотность составляет 2 200 килограммов на кубический метр.

Это минимальный показатель из всех видов обычного стекла. Однако, к ним не относится камень ситал. Свойства этого материала зависят не столько от химического состава, сколько от структуры.

Ситал отличает поликристаллическая структура. Материал мелкозернистый, изотропный. Это значит, что его свойства одинаковы по всем направлениям. Плотность колеблется в пределах 2 400 – 2 950 килограммов на кубический метр.

По теплопроводности ситал тоже превосходит обычные стекла, — дает о себе знать повышенная плотность. Твердость камня близка к показателю закаленной стали. Для сплавов используют шкалу Роквелла. Закаленной стали по ней дают около 10 000 мегапаскалей.

В переводе на баллы Мооса, получится примерно 8. То есть, твердость ситала приближена к , не дотягивая до алмаза всего 2 балла, а до корунда (материала для ) – всего 1.

Тонкозернистая структура материала обеспечивает электроизоляционные свойства. Удивляет, так же, температура плавления. Ниже 1030-ти градусов Цельсия не опускается, бывает выше, в зависимости от вида ситала .

Термостойкость увеличивают, вводя в формулу и . Помогает минеральное сырье: эвкриптит, шпинель, муллит.

Ситал выделяется не только термической, но и химической стойкостью. Завершает череду похвал исключительная прозрачность материала. Она обусловлена размерами .

По длине они не превышают сотых долей миллиметра. Это меньше полуволны видимого света. Как же получают столь мелкие кристаллы, да еще и равномерно распределяют их в пространстве, не оставляя пор?

Получение ситала

История получения стекла связана с его спонтанной кристаллизацией. Но, в случае с ситалом, она управляема. Вместо стандартного получается мелкокристаллическая стеклокерамика.

Основа стандартна – шихта, то есть смесь исходных материалов. В ней может быть одно, или несколько ядрообразующих составляющих. Их именуют нуклеаторами. Это осветляющие агенты. Их побочное действие – увеличение числа центров кристаллизации.

Итог: в одном кубическом миллиметре умещаются биллионы субмикрокристаллических образований. Понятие биллион редко используется. Поэтому, напомним, что термин соответствует единице с 9-ю нолями, то есть тысячи миллионов.

Процесс не запустится без нагрева. Шихту плавят. Термообработку разбивают на 2-е стадии. Сначала, формируют центры кристаллизации. Потом, температура выводится на показатель, подходящий для активного роста агрегатов.

Остается выработать и охладить массу. Выработкой называют процесс изготовления предметов, грубо говоря, отливку. Направленность процесса достигается протеканием состава в заранее отформованных . Какие именно изделия, и для каких сфер жизни получают, разберемся далее.

Применение ситала

Материал синтезируют с учетом заданных свойств. Нужна, к примеру, чувствительность к фотхимическим процессам, — добавляют , и облучают ультрафиолетом. Необходимо отладить электроизоляционные свойства?

В шихту примешивают перлит и доломит. Это горные породы вулканического происхождения. Возможность регулировать свойства ситала – причина его широкого распространения.

В машиностроении материал наносят в качестве покрытия на металлические детали. Это уберегает их от коррозии, придает внешний лоск. В нефтеперерабатывающей промышленности нужны ситалловые трубы .

Применение камня ситал связано и с микросхемами. Здесь стеклокерамика выполняет функцию диэлектрической изоляции. Если в материале присутствует литий с алюминием, он используется при пломбировании зубов.

Не обойти стороной и камень ситал ювелирный . Он может имитировать большинство драгоценных минералов, причем, быть прозрачнее и однороднее природных образцов. Успехом пользуется, к примеру, камень аметрин-ситал .

Называют двухцветный аметист – редкий и дорогостоящий. К этой категории относится и султанит. Ситал камень взамен него – выгодное предложение. Султанит – минерал хамелеон. Выраженные переливы цвета в природных кристаллах встречаются редко.

Цена ситала

Стоимость материала зависит от назначения. Так, технические виды ситала дешевле, ювелирные – дороже. Особенно ценятся цветные образцы, к примеру, «Лондон » ситал камень. Что это ? Речь о серо-голубого, дымчатого оттенка.

Такая раскраска именуется «Лондон». Товар востребованный, но дефицитный. Ситал становится отличной заменой. Синтетический камень, как и натуральный, обрамляют , .

Цены на готовые изделия начинаются от 5 000 рублей. Выше 35 000 на отдельные стоимость, как правило, не доходит.