Карборунд что это такое

У этого минерала не очень привлекательное название — карборунд. Синоним — карбид кремния звучит не лучше. Если встретишь такой на ценнике, то покупать не захочешь. Но если взглянуть на него и узнать историю, всё изменится.

Наша галактика — место относительно спокойное, а значит и карборунд естественным путём тут не образуется. Зато к нам залетают метеориты, несущие в себе частички карборунда. Но их настолько мало, что нельзя назвать ни одного месторождения. Найти его можно лишь в метеоритных кратерах и кимберлитовых трубках.

История

Любопытна история камня. Здесь не обошлось без научного заблуждения, рождённого самоуверенностью.

Второе название камня — муассанит. Оно присвоено в честь французского химика XX века — Фердинанда Анри Муассана, прославившегося получением фтора, за что и получил Нобелевскую премию.

Но ещё до этого знаменательного события Муассан изучал минералы в Каньоне Смерти, который образовался в Аризоне из-за падения метеорита.

Вооружившись пилой честолюбивый и активный учёный, начал разделывать камни в поисках сенсации. Кто ищет — тот найдёт. В одном из булыжников мелькнул SiC. Муассан не стал откладывать дело в долгий ящик и продемонстрировал находку учёному миру. Напомним, что он был известным учёным и имел вес в научных кругах. Это и сыграло роль.

Карборунд-история открытия

Долго разбираться не стали и назвали находку муассанитом, закрепив за Фердинандом Анри звание первооткрывателя.

Однако и мировое научное сообщество, и Муассан обманулись. Соединение SiC было получено Э. Г. Ачесоном лабораторным путём задолго до открытия муассанита. Это был простой и действенный способ, который Ачесон запатентовал. Учёный придумал графитовую печь, в которой при температуре 1600 — 2500 градусов Цельсия спекался углерод с кремнезёмом. В итоге получался порошок.

Производитель его рекомендовал использовать как абразив. Его запустили в массовое производства. Пила, которой пользовался Муассан, как раз была с напылением из карбида кремния. Это и объясняет присутствие в исследуемом образце следов карборунда.

Заблуждение вскоре вскрылось, но камню уже было присвоено имя. Научный мир договорился: карборунд или карбид кремния называть искусственный материал, а муассанит натуральный. Настоящие образцы муассанита были обнаружены через десят лет после исследования Муассана. Это оказались неприметные тёмно-зелёные камни.

Ачесон — первый учёный, запатентовавший вещество. Успешные опыты по производству SiC до него. Первое упоминание относится к 1880 году, что на 13 лет раньше.

Современность

В конце XX был изготовлен первый кристалл карборунда, до этого он был известен только в виде порошка. Как только появилась возможность синтезировать кристалл — его синтезировали. Результат оказался поразительным. По многим показателям карборунд превосходил алмаз.

• степень светопреломления на четверть выше;
• дисперсия — в два с половиной.

То есть он лучше блестит и даёт больше радужных бликов. Казалось бы — вот она, удача. Его действительно признали лучшей имитацией алмаза. Но в массовым он так и не стал. Делать ювелирные изделия с карборудном с точки зрения коммерции бессмысленно.

Муассанит.Карборунд.Карбид кремния.Камень который носят звёзды/»звёзды».

Производство украшений из камня слишком сложное и затратное дело. Крупный образец будет стоить порядка 500 долларов за карат. Сомнительно, что найдутся любители покупать искусственные камни за такие деньги. Даже если они высокотехнологичные и сверхблестящие. Сейчас кристаллы карбида кремния делает только одна американская компания, а в продаже он встречается реже, чем бриллиант.

Теоретически камень должен быть красивым: блестящий, сияющий, с радужной игрой света на гранях.

Но ценители камня его не очень ценят. На то есть несколько причин:

• яркие переливы света непривычны глазу и скорее раздражают, создают впечатление безвкусности и кичливости;
• прозрачных и чистых по цвету камней нет. Все они имеют пыльный зеленоватый оттенок. Химики пока с этим ничего поделать не могут;
• лучики света, которые отбрасывает бриллиант плотные, яркие, с насыщенными оттенка. Карборунд даёт более прозрачные и тёмные отблески.

Как видим, искусственному муассаниту не удалось превзойти алмаз и вытеснить его с ювелирных прилавков.

Непрозрачные недорогие образцы предприимчивые итальянцы продают как куски лавы Везувия.

Однако у карборунда есть ряд преимуществ:

• он не оставляет на себе жировых отпечатков. Если долго щупать бриллиант, он покроется жировой плёнкой и блестеть перестанет. Карборунд к этому невосприимчив. сколько его не трогай — он продолжит блестеть;
• поскольку карборунд выращен искусственно, он лишён дефектов. Его ограняют в идеальные, математически точно выверенные кристаллы. К тому же на материале можно не экономить. С бриллиантами это не всегда проходит. Иногда хочет сохранить вес камня и умышленно нарушает пропорции, иногда обходит дефекты. Браком это не считаются. Такие бриллианты хоть и стоят ниже, но на рынок поступают;
• в экстремальных температурах (около 1000 градусов Цельсия) алмаз горит, а карборунд нет. Вы можете кинуть платиновое кольцо в угольную печь и оно не пострадает.

Кроме этого он прочный, лишь незначительно уступает алмазу. К тому же он инертный — не вступает в реакцию с другими веществами (кроме плавиковой, азотной и ортофосфорной кислот), отличается высокой теплопроводностью, плотностью электрического тока и электрическим напряжением, имеет малый коэффициент теплового расширения и не имеет фазовых переходов, разрушающих кристалл.

Сейчас карборунд производят методом термического разложения полиметилсилана при низких температурах в присутствии инертного газа. Полученный материал применяется во многих сферах жизни.

Применяется в качестве:

• абразив для шлифования и напыление для пил;
• сырьё для режущих инструментов;
• полупроводник в электротехнической промышленности;
• катализатор в химической промышленности;
• подшипники и элементы оборудования в плавильных печах, поскольку он выдерживает нагрузку до 1700 градусов Цельсия;
• сырьё для производства бронежилетов;
• основа для сверхмощных светодиодов;
• сырьё для изготовления высококачественных дисковых тормозов;
• сырьё для создания зеркальных деталей в оптических системах.

Это далеко не всё. Камень используется в ядерной энергетике, строительстве, органическом синтезе.

Физико-химические свойства

Все основные свойства уже перечислены осталось лишь подытожить.

Это синтетический материал, который по составу и свойствам соответствует натуральному минералу муассанит. Это неорганическое соединение кремния и углерода.

Внешне напоминает уголь антрацит, но сильно блестит. Технический продук может иметь зелёную, серую или жёлтую окраску. Бесцветные образцы могут применяться в ювелирном искусстве или оптике. К минералам карборунд не причисляется.

Свойства описаны в таблице:

Цвет: От бесцветного до чёрного

Химическая формула: SiC

Твёрдость по шкале Мооса: 9,5

Прозрачность: Прозрачный, непрозрачный, полупрозрачный, просвечивающий

Коэффициент преломления (у ювелирного образца): 2.65

Магические и лечебные свойства

О необычайных возможностях камня сложно говорить — это ненатуральный материал. Всё, что выращено в лаборатории не обладает магическими свойствами. Такие соединения синтезируются за несколько часов. Они порождение не Земли, а человеческого ума.

Любой натуральный камень миллионы лет назад начал зарождаться в недрах планеты, когда она ещё была неспокойной. Он впитывал её силу, заряжался космической энергией. Человек, надевая украшение с таким камнем, получает часть этого заряда, чувствует на себе его влияние и как будто становится причастным к истории Земли и процессам, породившим камень.

В карборунде этого нет. Он пустой. Если же удастся раздобыть украшение с ним, стоит помнить, что любая пустота рано или поздно чем-то наполняется. Так и с камнем. Владелец передаёт ему энергетику, предопределяя действие камня.

Источник: dzen.ru

Карбид кремния: свойства, описание, применение

Карбид кремния (карборунд, SiC) – синтетический материал, соответствующий по составу и свойствам минералу муассанит. Является неорганическим бинарным соединением кремния с углеродом.

Представляет собой бесцветные кристаллы с бриллиантовым блеском в чистом виде, в форме технического продукта может приобретать различную окраску – зеленую, черную, желтую или серую (из-за примесей железа). Внешне напоминает уголь антрацит, но, в отличие от него, переливается всеми цветами радуги.

Природный минерал муассанит содержится в очень малых количествах в месторождениях кимберлита и корунда, а также в некоторых типах метеоритов. Впервые он был обнаружен в 1893 году А. Муассаном, в честь которого впоследствии был назван. Муассанит широко распространен в космосе в пылевых облаках вокруг звезд, богатых углеродом.

Получение карборундовых кристаллов

Из-за незначительного нахождения в природе материал чаще всего получают синтетическим путем. Впервые он был получен в виде порошка и начал производиться Э.Г. Ачесоном в промышленных масштабах также в 1893 году.

Э.Г. Ачесон запатентовал метод получения порошкообразного SiC и разработал электрическую графитовую печь для его синтезирования. Это был очень простой способ, подразумевающий спекание углерода с кремнеземом при температурах 1600-2500°C. Чистота полученного карборунда зависела от расстояния до графитового резистора в ТЭНе. Материал производила компания The Carborundum Company, и сначала он применялся только в качестве абразива.

Сейчас чистый карбид кремния (silicon carbide/karbid) также может быть синтезирован методом термического разложения полиметилсилана, при низких температурах в атмосфере инертного газа. Такой способ более удобен, так как из полимера перед запеканием в керамику можно сформировать изделие любой формы.

Свойства

Карборунд обладает уникальными характеристиками: он очень твердый и уступает по степени прочности только алмазу. Является инертным материалом – не реагирует с кислотами (кроме плавиковой, азотной и ортофосфорной) и другими веществами.

Может подвергаться нагреванию до 1500°С на открытом воздухе, не плавится при любом давлении, но способен сублимировать при t выше 1700°С. Такая термическая устойчивость обусловила другую сферу применения материала – он начал использоваться для изготовления подшипников и элементов оборудования для высокотемпературных печей.

Карбид кремния отличается также высокой теплопроводностью, плотностью электрического тока и электрическим напряжением, за счет чего вызывает значительный интерес в качестве полупроводника в электронике. Он обладает очень малым коэффициентом теплового расширения и не испытывает фазовых переходов, способных привести к разрушению монокристаллов.

Кроме того, за счет сильных химических связей материал имеет высокую радиационную и химическую стойкость, механическую прочность и твердость, а также термическую стабильность физических свойств. Благодаря уникальным характеристикам карборунд получил широкую сферу использования.

Применение

Карбид кремния используется в качестве абразивного материала для хонингования, шлифования, пескоструйной обработки и водоструйной резки. С его помощью производят детали металлургической и химической аппаратуры, функционирующей при высоких температурах.

Кроме того, материал применяется:

• при производстве бронежилетов;
• для изготовления сверхмощных светодиодов;
• в производстве дисковых тормозов высокого качества;
• для получения нагревательных приборов;
• в ювелирном деле;
• при создании зеркальных элементов в оптических системах;
• в ядерной энергетике;
• в качестве катализатора в процессах органического синтеза;
• в строительной области.

Карборунд относится к 4-му классу опасности по степени воздействия на организм человека. При работе с ним необходимо использовать защитные средства (очки, резиновые перчатки, маску).

Источник: himrus.ru

Карборунд – описание и свойства, цена, кому подходит по Зодиаку

Поделочные

На чтение 7 мин Просмотров 589

Карборунд (карбид кремния) представляет собой плотный материал разной степени прозрачности, полученный в результате соединения песка с углём путём плавления. Экземпляры чёрного цвета по внешнему виду напоминают антрацит, но существуют и другие оттенки. При ярком свете минерал переливается радужными красками, образуя на поверхности разнообразные узоры.

Благодаря многочисленным полезным свойствам, карборунд применяют не только в ювелирной промышленности, но и в электронике, сталеварении и др. К тому же, минерал обладает магическим и лечебным действием.

История и происхождение

Карборунд научились получать синтетическим способом ещё с середины 19 века, но запатентовали только в 1893 году. До 2016 года производителем искусственного камня были США, сегодня же основным поставщиком его на мировой рынок признан Китай. В настоящее время выпускается порядка 250 модификаций карборунда разных цветов и оттенков. Камни, которые используются в ювелирной промышленности, покрывают специальной плёнкой, позволяющей выглядеть кристаллу сродни настоящему бриллианту.

В природе этот кристалл распространён в очень малом количестве, поэтому найти крупные залежи практически невозможно.

Важно! Процесс получения фабричного камня происходит на новейшем технологичном оборудовании, где специалисты тщательно контролируют его стадию роста. Это позволяет получить практически идеальный минерал (без возможных изъянов).

Месторождения

Натуральный кристалл крайне редко встречается в природе, поэтому его крупных месторождений не найдено. Лишь в единичном виде можно отыскать Карборунд (мелкие камешки грязновато-коричневого цвета). Поэтому налажено искусственное производство его аналогов.

Физико-химические свойства камня

Химическая формула: SiC

Состояние: кристаллы, друзы или кристаллические порошки от прозрачного белого, жёлтого, зелёного или тёмно-синего до чёрного цветов, в зависимости от чистоты, дисперсности, аллотропных и политипных модификаций.

Температура плавления: 2830°C

Карбид кремния:

• Плотность 3,05 г/см³
• Состав 93 % карбида кремния
• Предел прочности на изгиб 320…350 МПа
• Предел прочности на сжатие 2300 МПа
• Модуль упругости 380 ГПа
• Твердость 87…92 HRC
• Стойкость к трещинам в пределах 3.5 — 4.5 МПа·м1/2,
• Коэффициент теплопроводности при 100 °C, 140—200 Вт/(м·К)
• Коэффициент теплового расширения при 20-1000 °C, 3,5…4,0 К −1 ⋅10 −6
• Вязкость разрушения 3,5 МПа·м1/2

Советуем прочитать: Камень риолит/липарит – описание, магические и целебные свойства, украшения и кому подходит минерал

Само связанный карбид кремния:

• Плотность 3,1 г/см³
• Состав 99 % карбида кремния
• Предел прочности на изгиб 350—450 МПа
• Предел прочности на сжатие 2500 МПа
• Модуль упругости 390—420 ГПа
• Твердость 90…95 HRC
• Стойкость к трещинам в пределах 4 — 5 МПа·м1/2,
• Коэффициент теплопроводности при 100 °C, 80 — 130 Вт/(м·К)
• Коэффициент теплового расширения при 20-1000 °C, 2,8…4 К −1 ⋅10 −6
• Вязкость разрушения 5 МПа·м1/2

• Плотность 14,8 г/см³
• Состав Карбид вольфрама
• Предел прочности на изгиб 1700…1900 МПа
• Предел прочности на сжатие 3500 МПа
• Модуль упругости 550 ГПа
• Твердость 90 HRA
• Стойкость к трещинам в пределах 8-25 МПа·м1/2,
• Коэффициент теплопроводности при 100 °C, 75…85 Вт/(м·К)
• Коэффициент теплового расширения при 20-1000 °C, 4,5 К −1 ⋅10 −6
• Вязкость разрушения 10…15 МПа·м1/2

Силицированный графит СГ-Т:

• Плотность 2,6 г/см³
• Состав 50 % карбида кремния
• Предел прочности на изгиб 90…110 МПа
• Предел прочности на сжатие 300…320 МПа
• Модуль упругости 95 ГПа
• Твердость 50…70 HRC
• Стойкость к трещинам в пределах 2-3 МПа·м1/2,
• Коэффициент теплопроводности при 10 °C, 100…115 Вт/(м·К)
• Коэффициент теплового расширения при 20-1000 °C, 4,6 К −1 ⋅10 −6
• Вязкость разрушения 3…4 МПа·м1/2

Разновидности и цвета

В лабораторных условиях получают 2 вида камня: зелёный и чёрный. При этом первый вариант содержит меньше примесей, но менее прочный, в отличие от чёрного. Чистый минерал полностью прозрачный и не имеет цвета, однако встречается он крайне редко.

Сферы применения

Карборунд используется во многих областях промышленности, т. к. обладает высокой устойчивостью к разрушению и воздействию экстремальных температур. Вот основные сферы его применения:

• В качестве конструкционного материала — из камня изготавливают тормоза для гоночных автомобилей, панели и плиты, элементы для военной техники, абразивные насадки и др.
• В электронике — на основе карбида кремния изготавливают полупроводниковые приборы (тиристоры), сверхбыстрые диоды и пр.
• В сталеварении — используется в качестве топлива для получения стали, а также в коррекции температурного режима при производстве металлических изделий.
• В ядерной энергетике — из минерала изготавливают покрытие для элементов ядерного топлива, добавляют в состав шлифовальных паст и др.
• В ювелирном деле — применяется в качестве муассанита (т. к. по внешнему виду напоминает алмаз), им украшают кольца, ожерелья, колье, браслеты, серьги, броши и т. д.

Советуем прочитать: Селенит – описание, лечебные и магические свойства камня, украшения и цена, кому подходит

Интересный факт! Муассанит часто используют для имитации бриллианта, продавая покупателю изделия по стоимости дорогостоящего драгоценного камня (т. к. невооружённым глазом трудно отличить один от другого).

Лечебные свойства

Помимо практического применения в разных сферах промышленности, минерал обладает лечебными свойствами. Вот некоторые из них:

• Избавляет от фобий и затяжной депрессии.
• Успокаивает нервы, улучшает сон.
• Нормализует обмен веществ.
• Улучшает состояние ЖКТ в случае гастрита или язвы.
• Восстанавливает функции печени, избавляя от гепатита и цирроза начальной стадии.
• При постоянном ношении устраняет головные и суставные боли.
• Нормализует гормональный фон.
• Улучшает кроветворение, и особенно полезен при анемии.
• Укрепляет иммунитет.

Магические свойства

Карборунд обладает следующими магическими свойствами:

• Улучшает материальное благосостояние и притягивает деньги своему владельцу.
• Помогает преодолеть страх на пути к цели, сметая все препятствия на пути.
• Помогает своему владельцу обрести сексуальную притягательность для противоположного пола.
• Улучшает память и интеллектуальные способности.
• Защищает от внешнего негатива (порча, сглаз, проклятие).

Будьте осторожны! Постоянно носить при себе карборунд не рекомендуется, т. к. это чревато нервным возбуждением или бессонницей.

Стоимость камня

Карборунд имеет относительно невысокую стоимость, поэтому по карману каждому. Вот его примерные расценки:

• Необработанные самородки (кристаллы) — можно приобрести в пределах 20 евро.
• В качестве ювелирных украшений (подвески, кольца, колье, браслеты и др.) — 90-200 евро.

Уход за украшениями

Материал искусственного минерала достаточно устойчив к внешним повреждениям, воздействию высоких температур и кислот, поэтому ухаживать за ним легко и просто. Чтобы муассанит долго служил «верой и правдой», достаточно соблюдать 2 условия:

1. Хранить камень в шкатулке (можно в «компании» других украшений).
2. По мере необходимости чистить любыми моющими средствами, за исключением абразивов (т. к. может пострадать микроплёнка, нанесённая на поверхность камня).

Советуем прочитать: Оникс – описание и виды, магические и лечебные свойства минерала, кому подходит

Как носить

Носить минерал можно в жаркую, холодную, сухую и влажную погоду (в т. ч. надевать на пляж). Карборунд или муассанит отлично сочетается с одеждой в стиле casual, а также со строгими классическими костюмами и вечерними нарядами.

Изделия с муассанитом надевают как на обычную прогулку, так и на развлекательные мероприятия, включая поход в театр или ресторан.

Как отличить от подделки

Отличить камень от подделки достаточно просто: карборунд или муассанит невозможно просто так разбить или повредить любым механическим способом, в отличие от стекла и других имитирующих материалов. Его способен поцарапать только натуральный алмаз.

Совместимость со знаками зодиака

(«+++» — камень подходит идеально, «+» — можно носить, «-» — категорически противопоказан):

Знак зодиака Совместимость

Овен	+++
Телец	+
Близнецы	+++
Рак	+
Лев	+++
Дева	+
Весы	+++
Скорпион	+
Стрелец	+++
Козерог	+
Водолей	+++
Рыбы	+

Минерал подходит всем знакам зодиака без исключения. Но наибольшую пользу он принесёт людям стихии Огня (Львы, Стрельцы, Овны) и Воздуха (Водолеи, Близнецы, Весы).

Интересное о камне

Распространено несколько интересных фактов о камне:

• Возле вулкана Везувий (расположен в Италии) туристам в качестве карборунда продают застывшую лаву.
• Муассанит часто называют «космическим» камнем, т. к. в космосе он присутствует в большем количестве, нежели на Земле.
• Учёные предполагают, что природный карбид кремния впервые появился за пределами Солнечной системы. К таким выводам они пришли после изучения Мерчисонского метеорита.
• Впервые минерал был открыт французским учёным Анри Муассаном. Отсюда и его говорящее название.

Карборунд — интересный камень, обладающий множеством полезных свойств, который по красоте и огранке ничуть не уступает бриллианту. Поэтому его активно применяют в ювелирной промышленности. Украшения с муассанитом можно смело надевать на развлекательные мероприятия и деловые встречи, а также использовать в магической и лечебной практике.

Источник: armonissimo.com