Кубик циркония что это

Кубический цирконий (CZ) — недорогая альтернатива алмазу, обладающая многими из тех же качеств, что и алмаз . Этот кристаллический материал (или CZ) является синтетическим, что означает, что он создан в лаборатории. В связи с повышенным спросом в 1970-х годах началось коммерческое производство CZ.

Поскольку кубический цирконий имитирует алмаз, но не является одним и тем же материалом, его называют искусственным, поддельным, имитацией и стимулятором. Кубический цирконий прекрасен сам по себе, и его покупка становится проблемой только тогда, когда он неверно представленный как алмаз или другой драгоценный камень.

Кубический цирконий vs. Алмаз

Несмотря на то, что они выглядят похожими на невооруженный глаз, бриллианты и фианиты не могут быть более разными. Вот некоторые из их отличий:

• Кусок фианита тяжелее алмаза того же размера, но не такой твердый. CZ имеет 8,5 балла по шкале Мооса, алмаз (самое твердое вещество) — 10, а корунд (сапфир и рубин) — 9.
• Когда вы покупаете ювелирные изделия CZ, в магазине, вероятно, будет указан вес в каратах, но он может называться бриллиантом. эквивалент ‘, чтобы помочь вам понять, как (более тяжелый) CZ будет сравниваться с бриллиантом того же визуального размер.

В чем отличия бриллианта, фианита, циркона и циркония?

Что такое шкала Мооса?

Шкала Мооса измеряет прочность и твердость минерала. Это качественная система оценки, которая определяет устойчивость к царапинам различных минералов, используя более твердые и более прочные минералы, чем тестируемый. Шкала названа в честь немецкого геолога и минералога Фридриха Мооса, который изобрел систему градации в 1812 году.

Сорта кубического циркония

Кубический цирконий может быть оценен по тем же качествам, что и бриллианты и другие драгоценные камни с использованием четырех С (цвет, чистота, огранка и вес в каратах). Их выставление оценок осуществляется немного по-другому:

• Качество производителей CZ действительно различается — некоторые типы менее желательны, чем другие, и ясность — это одна из характеристик, которая может отличаться.
• Пятиуровневая система от A (самая низкая оценка) до AAAAA (самая высокая оценка) используется для обозначения качества кубического циркония, но большинство розничных ювелирных магазинов (онлайн или офлайн) не ссылаются на оценки; их часто можно увидеть при покупке фианита оптом.
• Задавайте вопросы и внимательно читайте описания, прежде чем покупать украшения с фианитом из любого источника.

Обручальные кольца с кубическим цирконием

CZ не такой прочный, как алмаз, сапфир , или рубиновый, а это значит, что со временем на нем могут появиться царапины. Если у вас нет бюджета на бриллиант или другой очень прочный драгоценный камень, хорошей альтернативой может стать обручальное кольцо с фианитом — по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Даже если камень поцарапается, он стоит недорого, чтобы заменить его без особой головной боли.

Кубический цирконий, что это за камень

Кубический цирконий прекрасно сочетается с ожерельями, серьгами, браслетами, кольцами и другими украшениями, которые не носят каждый день.

Очистка украшений с кубическим цирконием

Сам кубический цирконий можно очистить в ультразвуковом очистителе для ювелирных изделий, но примите во внимание материалы для закрепки, прежде чем бросить украшение в резервуар и включить переключатель. Используйте менее интенсивный метод для очистки ювелирных изделий CZ, изготовленных из стерлингового серебра или металлов с гальваническим покрытием. средство для мытья посуды и очень мягкая щетка могут быть всем, что нужно, чтобы удалить пленку с CZ и вернуть его огонь.

Храните украшения с кубическим цирконием отдельно или отдельно от драгоценных камней, которые оцениваются как более твердые или более мягкие по шкале Мооса — этот тип хранения важен для всех ювелирных изделий, чтобы избежать царапин.

Кубический цирконий — это то же самое, что циркон?

Циркон и фианит — это не одно и то же:

• Циркон (6-6,5 по шкале Мооса) — это драгоценный камень, силикат циркония, не имеющий отношения к кубическому цирконию. Термообработанный коричневый циркон часто становился бесцветным с помощью тепла и использовался в качестве заменителя алмаза до того, как стал доступен CZ.
• Циркон, содержащийся в большинстве ювелирных изделий, вероятно, подвергался тепловой обработке для улучшения или изменения своего цвета, а некоторые камни могут вернуться к своему первоначальному цвету после воздействия света.
• Термическая обработка делает циркон менее прочным.
• Вы можете увидеть термин кубический цирконий, но этого вещества не существует.

Источник: youronlinetricks.com

Кубический цирконий

Кубический цирконий (или CZ) представляет собой кубическую кристаллическую форму диоксида циркония (ZrO2). Синтезированный материал является твердым, оптически безупречным и обычно бесцветным, но его можно производить в различных цветах. Его не следует путать с цирконием, который представляет собой силикат циркония (ZrSiO4).

Учитывая его низкую стоимость, долговечность и близкое внешнее сходство с алмазом, синтетический кубический цирконий с 1976 года остается наиболее гемологически и экономически важным конкурентом алмазов. Он продается как «имитатор алмаза». Его основным конкурентом в качестве синтетического драгоценного камня является недавно возделанный материал — синтетический муассанит.

История

Обнаруженный в 1892 году желтоватый моноклинный минерал бадделеит представляет собой естественную форму оксида циркония. Однако эта форма встречается редко и не имеет большого экономического значения.

Чрезвычайно высокая температура плавления диоксида циркония (2750 ° C) создала препятствие для контролируемого роста монокристаллов, поскольку ни один существующий тигель не мог удерживать его в расплавленном состоянии. Тем не менее, стабилизация оксида циркония была реализована на раннем этапе, с синтетическим продуктом. стабилизированный диоксид циркония введен в 1930 году. Несмотря на кубическую форму, он имел форму поликристаллической керамики. Он использовался как огнеупорный материал, обладающий высокой стойкостью к химическому воздействию и способный выдерживать температуры до 2540 ° C.

Семь лет спустя немецкие минералоги М. В. Штакельберг и К. Чудоба открыли в природе кубический диоксид циркония в виде микроскопических зерен, включенных в метамиктовый циркон. Эти два ученых, которые считались побочным продуктом процесса метамиктизации, не считали минерал достаточно важным, чтобы дать ему официальное название. Открытие было подтверждено методом дифракции рентгеновских лучей, доказавшим существование натурального аналога синтетического продукта.

Как и в случае с большинством похожих друг на друга выращенных алмазов, концептуальное рождение монокристалла кубического циркония началось в умах ученых, ищущих новый и универсальный материал для использования в лазерах и других оптических приложениях. Его эволюция затмит более ранние синтетические материалы, такие как синтетический титанат стронция, синтетический рутил, иттрий-алюминиевый гранат (YAG) и гадолиний-галлиевый гранат (GGG).

Некоторые из самых ранних исследований контролируемого роста монокристаллов кубического циркония были выполнены в 1960-х годах во Франции. Большая часть этой работы была проделана Ю. Руленом и Р. Коллонгом. Этот метод заключался в том, что расплавленный диоксид циркония содержался в тонкой оболочке из еще твердого диоксида циркония с ростом кристаллов из расплава. Процесс получил название холодный тигель, намек на используемую систему водяного охлаждения. Хотя эти поиски были многообещающими, в результате были получены только маленькие кристаллы.

Позже советские ученые под руководством В. В. Осико из Физического института им. П. Н. Лебедева в Москве усовершенствовали методику, которая затем получила название тигель с черепом (намек либо на форму емкости с водяным охлаждением, либо на случайную форму выращенных кристаллов). Они назвали жемчужину Фианит, но название не использовалось за пределами СССР. Их открытие было опубликовано в 1973 году, а коммерческое производство началось в 1976 году. К 1980 году годовая мировая добыча достигла 50 миллионов каратов (10 000 кг).

Технические аспекты

Как следует из названия, кубический диоксид циркония кристаллографически изометричен. Учитывая, что алмаз также изометричен, это важный атрибут для имитатора алмаза. Синтезированный материал содержит определенный процент (7-20 мол.%) Оксида металла. стабилизатор.

В отсутствие стабилизатора синтез оксида циркония приведет к образованию моноклинных кристаллов, которые являются стабильной формой при нормальных атмосферных условиях. Стабилизатор необходим для образования кубических кристаллов. Обычно это оксид иттрия или кальция, количество и используемый стабилизатор зависят от множества рецептов отдельных производителей. Следовательно, физические и оптические свойства синтезированного CZ различаются, все значения являются диапазонами.

Кубический цирконий — это плотное вещество с удельным весом от 5,6 до 6,0. Это относительно сложно, примерно 8,5 баллов по шкале Мооса — намного сложнее, чем большинство природных драгоценных камней. Его показатель преломления высокий — 2,15–2,18 (интервал B-G), а блеск — субадамантиновый. Его дисперсия очень высока и составляет 0,058–0,066, что превышает дисперсию алмаза (0,044).

Кубический цирконий не имеет спайности и имеет раковину излома. Считается хрупким. Он считается хрупким, потому что, хотя он имеет твердость 8,5, он все же может легко сломаться, потому что твердость минерала связана с его склонностью к царапинам.

Под воздействием коротковолнового УФ-излучения кубический цирконий обычно светится желтым, зеленовато-желтым или «бежевым». Под длинноволновым ультрафиолетом эффект значительно уменьшается, иногда наблюдается беловатое свечение. Цветные камни могут иметь сильный и сложный спектр поглощения редкоземельных элементов.

Синтез

Тигель для черепа, усовершенствованный в советское время, используется до сих пор с небольшими вариациями. Заполненные водой медные трубы образуют чашеобразный каркас, в который упакован порошок из диоксида циркония, при этом все приспособление обернуто радиочастотными индукционными катушками, идущими перпендикулярно медным трубам. Стабилизатор смешивается с порошком корма, обычно это оксид иттрия или кальция.

Индукционные катушки RF работают аналогично первичной обмотке трансформатора. Диоксид циркония действует как «вторичная обмотка» трансформатора, который, по сути, «закорачивается» и, таким образом, нагревается. Этот метод нагрева требует введения небольших кусочков металлического циркония.

Металл помещается рядом с внешней стороной заряда и расплавляется RF-катушками и нагревает окружающий порошок диоксида циркония снаружи внутрь. Наполненные охлаждающей водой трубы, охватывающие внешнюю поверхность, поддерживают тонкую «пленку» (1-2 мм) нерасплавленного корма, создавая автономный аппарат. Через несколько часов нагрев постепенно снижается, что приводит к образованию безупречных столбчатых кристаллов. Затем проводят длительный отжиг при 1400 ° C, чтобы удалить любую деформацию. Отожженные кристаллы, которые обычно имеют длину 5 см и ширину 2,5 см (хотя их можно вырастить намного больше), затем обрабатывают в драгоценных камнях.

Добавление некоторых легирующих добавок оксидов металлов в подаваемый порошок приводит к получению разнообразных ярких цветов. Примеры включают:

• Церий: желтый, оранжевый, красный
• Хром: зеленый
• Неодим: фиолетовый
• Эрбий: розовый
• Титан: золотисто-коричневый

Инновации

В последние годы производители искали способы отличить свой продукт, якобы «улучшая» кубический цирконий. Покрытие готовых CZ пленкой из алмазоподобного углерода (DLC) или аморфного алмаза является одним из таких нововведений — процессом с использованием химического осаждения из паровой фазы. Полученный в результате материал якобы тверже, более блестящий и в целом больше похож на алмаз. Считается, что покрытие гасит избыточное пламя CZ, одновременно улучшая его показатель преломления, тем самым приближая его к алмазу. Кроме того, из-за высокого процента алмазных связей в аморфном алмазном покрытии готовый имитатор покажет положительную алмазную сигнатуру при рамановской спектроскопии.

Другой метод, впервые примененный к кварцу и топазу, также был адаптирован к кубическому цирконию: распыление в вакууме чрезвычайно тонкого слоя оксида металла (обычно золота) на обработанные камни создает радужный эффект. Многие дилеры позиционируют этот материал как «мистический».В отличие от DLC, сюрреалистический эффект непостоянен, так как истирание легко удаляет оксидный слой.

Кубический цирконий против алмаза

Несколько ключевых особенностей кубического циркония отличают его от алмаза. Некоторые из них можно наблюдать только под микроскопом или лупой. Примеры приведены ниже.

• Дисперсия: с диспергирующей способностью выше, чем у алмаза (0,060 против 0,044), более призматический огонь кубического циркония может быть распознан даже неподготовленным глазом.

• Твердость: как отмечалось выше, кубический цирконий имеет твердость от 8,5 до почти 9,0 по шкале твердости Мооса, тогда как оценка для алмазов составляет 10.

• Удельный вес: кристаллы фианита тяжелее алмазов. Кристалл кубического циркония будет весить примерно в 1,7 раза больше, чем алмаз того же размера.

• Недостатки: Современные методы позволяют производить практически безупречные кристаллы кубического циркония. Напротив, у большинства алмазов есть какой-либо дефект, будь то перо, включенный кристалл или, возможно, остатки исходной грани кристалла (например, тригоны).

• Показатель преломления: кубический цирконий имеет показатель преломления 2,176 по сравнению с 2,417 у алмаза.

• Огранка: При внимательном рассмотрении с помощью лупы форма граней некоторых фианитов кажется отличной от формы алмазов.

• Цвет (или, точнее, его отсутствие): только самые редкие бриллианты действительно бесцветны, большинство из них в некоторой степени имеет оттенок желтого или коричневого. Для сравнения, фианит циркония в большинстве случаев можно сделать полностью бесцветным: эквивалент идеальной буквы «D» по шкале оценки цвета алмаза.

• Теплопроводность: кубический цирконий является теплоизолятором, в то время как алмазы являются одними из самых эффективных проводников тепла, превосходя медь. Это позволяет легко отличить алмаз от кубического циркония для тех, кто владеет правильными инструментами.

Источник: kineshma.net

Кубический цирконий: что это такое?

Кубический цирконий – это искусственный материал, который выглядит как белая, блестящая камень. Материал состоит из циркония и кислорода, а его химическая формула ZrO2 (цирконий оксид).

Кубический цирконий обладает высокой твердостью и устойчивостью к химическим реакциям. Часто он используется в ювелирном производстве вместо бриллиантов, так как он не менее блестящий и заметно дешевле.

Но кубический цирконий также применяется в других отраслях. Например, его используют для производства светоотражающих покрытий, оксидационно-устойчивых покрытий и теплоизоляции.

Кубический цирконий также широко применяется в медицинских имплантах. Он не вызывает аллергий и отказов, и его высокая твердость делает его особенно подходящим для замены зубов и других костных имплантов. Также кубический цирконий используется в изготовлении стоматологических коронок и мостов, так как он легко обрабатывается и точится.

Кубический цирконий: основная информация

Кубический цирконий – это синтетический материал, который обладает высокой твердостью, плотностью и прочностью. Его химическая формула ZrO2, кристаллическая решетка имеет кубическую форму.

Кубический цирконий используется в качестве замены для более дорогих камней, таких как бриллианты, в ювелирной промышленности. Он также широко применяется в стоматологии, где используется в качестве керамического материала для изготовления зубных коронок, мостов и имплантатов. Благодаря высокой биосовместимости и низкой аллергенности, кубический цирконий является одним из самых безопасных материалов для стоматологических процедур.

Кубический цирконий также используется в электронике и технологии защитного покрытия, так как он обладает высокой термостойкостью и стойкостью к коррозии. Кроме того, благодаря своей прочности и твердости, он используется в производстве инструментов и оборудования для обработки материалов.

• Высокая твердость и прочность
• Используется в ювелирной промышленности и стоматологии
• Применяется в электронике и защитном покрытии
• Применяется в производстве инструментов и оборудования

Описание и химический состав

Кубический цирконий – это неорганический материал, который имеет кристаллическую структуру, напоминающую ромбическую решетку. Его химическая формула ZrO2.

Кубический цирконий получают путем термической обработки других форм циркониевого оксида. Он является твердым и прочным материалом с высоким показателем теплопроводности и термической устойчивости.

Калорийная энергия кубического циркония равна 300–500 Дж/г·К, а его плотность составляет примерно 5 г/мл.

! Свідомий українець: що це означає

В отличие от других форм циркониевого оксида, кубический цирконий имеет кристаллическую структуру, схожую со структурой диоксида кремния (SiO2). Это делает его более устойчивым к изменению температуры и возможности использования в различных промышленных процессах.

Как получают кубический цирконий

Кубический цирконий — это одна из структурных модификаций циркония. Он получается при высокотемпературном синтезе природного минерала циркония — циркония-силиката, путем замены части атомов кислорода на атомы циркония. Также кубический цирконий может быть получен искусственно в лабораторных условиях.

Существует несколько способов получения кубического циркония. Один из них — прямой метод синтеза кубического циркония в индукционной печи. При этом процессе мелкоизмельченный цирконий и угольный порошок нагревают до высоких температур в атмосфере инертного газа. В результате образуется пылевидный продукт, который далее обрабатывают и очищают в соответствии с требованиями к чистоте продукта.

Другой метод получения кубического циркония — метод термического обезжиривания. Он заключается в термической обработке циркониевых порошков в атмосфере азота или водорода. Данный метод используется для получения кубического циркония из промышленных отходов или возобновляемых источников.

Очень важно при процессе получения кубического циркония следить за чистотой и качеством продукта, так как это определяет его дальнейшее применение в различных областях науки и промышленности.

Физические свойства кубического циркония

Кубический цирконий – это материал с высокими физическими свойствами, который часто используется в промышленности. Он имеет кристаллическую решетку, которая приводит к его уникальным свойствам. Рассмотрим основные физические свойства этого материала.

Твердость: кубический цирконий является одним из наиболее твердых материалов на Земле, его твердость находится на уровне 8-9 баллов по шкале Мооса. Это свойство позволяет использовать его в составе износостойких материалов.

Плотность: у кубического циркония высокая плотность – около 6 г/см³. Это свойство позволяет использовать его в качестве среды для ядерного топлива, а также в производстве компонентов ракет и автомобилей.

Термические свойства: кубический цирконий обладает хорошей теплопроводностью (222 Вт/(м*K)) и высоким температурным сопротивлением (около 2300 градусов по Цельсию). Это свойство позволяет использовать его в производстве следящих датчиков и компонентов ядерных реакторов.

Механические свойства: кубический цирконий обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Он может выдерживать большие нагрузки и деформации, что делает его идеальным материалом для применения в промышленности, где требуется повышенная надежность.

! Экспериментировать: что это значит и какой путь выбрать?

Заключение: в целом, кубический цирконий – это материал, который обладает уникальными физическими свойствами. Он широко используется в различных сферах промышленности, начиная от ядерной энергетики и заканчивая созданием устойчивых к истиранию материалов.

Применение кубического циркония

Кубический цирконий (cubic zirconia, CZ) — это искусственный материал, который широко используется в ювелирной промышленности как замена алмазу.

Кубический цирконий различных расцветок и форм может быть использован для создания повседневных ювелирных изделий, таких как кольца, серьги, браслеты и подвески. Он также подходит для украшения торговых марок или промо-подарочных изделий.

Кроме того, кубический цирконий может использоваться в медицинской и зубной промышленности для изготовления зубных коронок и имплантатов, которые могут имитировать естественные зубы. Также его применяют для изготовления лазерных целей и оптических приборов.

Кубический цирконий обладает преимуществами над алмазами, такими как более высокая твердость, устойчивость к царапинам и более доступная цена, поэтому он становится все более популярным материалом в ювелирной и других индустриях.

Производство ювелирных украшений

Кубический цирконий широко используется в производстве ювелирных украшений в силу своей визуальной сходности с бриллиантом и более доступной стоимости.

Ювелиры создают украшения из кубического циркония, используя технологии, применяемые при производстве бриллиантовых изделий. Кубический цирконий может имитировать бриллианты в разных формах: кольцах, серьгах, ожерельях, браслетах и т.д.

Одно из главных преимуществ использования кубического циркония в производстве ювелирных изделий — это возможность экспериментировать с дизайнами, не боясь потерять драгоценные камни. Благодаря своей стоимости, кубический цирконий становится прекрасной альтернативой бриллиантам и позволяет экспериментировать с новыми формами и идеями, не расходуя при этом большие деньги.

• Кубический цирконий легче бриллианта и мягче, что упрощает работу ювелиров
• Он доступен в разных формах и цветах, что дает возможность широкого выбора дизайна и стиля
• Он не теряет блеск со временем и не пострадает от детских порезов и царапин

Поскольку кубический цирконий дешевле бриллиантов, эта альтернатива может быть идеальным решением для подарков и необычных украшений. Создавая украшения из кубического циркония, ювелиры имеют большую свободу действий и возможности для создания необычных дизайнов и украшений, которые будут восхищать своей красотой.

Новые применения в науке и промышленности

Кубический цирконий нашел свое применение в разработке новых материалов для авиации и космической промышленности. Благодаря своей высокой термостойкости и прочности, кубический цирконий позволяет создавать материалы, которые способны выдерживать высокие температуры и экстремальные условия.

! Что означает выражение «говорить тяжелым языком»

Кроме того, кубический цирконий используется в электронике, в частности, при производстве микрочипов и транзисторов. Это связано с тем, что он обладает высокой диэлектрической проницаемостью, что позволяет увеличить эффективность работы различных электрических устройств.

Также кубический цирконий находит применение в медицине. Благодаря своей биоинертности, он используется при создании имплантатов и протезов. Кроме того, многие исследователи активно работают над изучением свойств кубического циркония в качестве альтернативы традиционным материалам при создании зубных протезов и коронок, что может значительно повысить их качество и долговечность.

• Высокая термостойкость и прочность кубического циркония позволяет использовать его в авиационной и космической промышленности;
• Биоинертность кубического циркония делает его применимым в медицине при создании имплантатов и протезов;
• Кубический цирконий используется в электронике при создании микрочипов и транзисторов благодаря высокой диэлектрической проницаемости.

В итоге, кубический цирконий является универсальным материалом, который нашел свое применение во многих сферах науки и промышленности.

Вопрос-ответ

Что такое кубический цирконий?

Кубический цирконий — это одна из форм/модификаций циркония, при которой его кристаллическая решетка принимает форму куба. Он является одним из наиболее распространенных материалов для создания искусственных зубов и имплантатов, так как он обладает высокой прочностью, биосовместимостью и сходством со структурой натуральных зубов.

В каких областях применяется кубический цирконий, кроме стоматологии?

Кубический цирконий широко применяется в медицине для создания различных имплантатов, таких как искусственные суставы, костные имплантаты и т.д. Также его используют в производстве электронных компонентов, термоэлектрических преобразователей, катализаторов и оптических покрытий. Его высокая прочность, низкая теплопроводность и высокая устойчивость к коррозии делают его очень перспективным материалом для использования в неразрушающем контроле, создании бронепластин и реакторных оболочек.

Какие преимущества имеет кубический цирконий перед другими материалами?

Кубический цирконий обладает несколькими преимуществами перед другими материалами. Во-первых, высокая прочность и твердость позволяют ему выдерживать большие нагрузки и сохранять форму при экстремальных условиях. Во-вторых, он химически инертен, т.е. не реагирует с большинством веществ, что делает его устойчивым к коррозии. В-третьих, он биосовместим, что значительно уменьшает риск отторжения тканей и воспалительных процессов в организме. Наконец, кубический цирконий имеет схожую структуру с натуральными зубами, что делает его наиболее подходящим материалом для создания искусственных зубов и имплантатов.

Источник: psk-group.su