Что такое наноситалл. Применение, свойства и цена наноситалла
Задуман французом, создан в Америке, назван россиянином. Речь о наноситалле. Термин предложен Исааком Китайгородским. Профессор Российского химико-технического института имени Менделеева изучал области изготовления стекла.
Английский термин sitall — синоним понятия glass. Последнее переводится как «стекло». Его новая модификация придумана в США, в середине 20-го века. Однако, подход к созданию наноситалла свершен в середине 18-го Рене Реомюром.
Он работал в Парижской академии наук. Там Ремюр довел стекло до состояния близкого к фарфору. Два с половиной столетия назад ученые и общественность не оценили достижения. Чем же оно приглянулось современникам? Об этом и не только, далее.
Что такое ситалл и наноситалл? Расставим все по ювелирным полочкам Ювелирная грамота
Что такое наноситалл
Обычное стекло имеет аморфную структуру. Значит, нет кристаллической решетки. Под ней подразумевают упорядоченное строение материала, расположение атомов в нем. Рене Реомюр первым попытался насытить аморфное стекло.
Использовав его в роли матрицы, химик нарастил сверх кристаллы. Американцы в 20-ом веке лишь уменьшили их до наноразмера. Таким считается превосходство над 1-ой молекулой, но уступка массе макроскопического кристалла.
Наноситалл — синтетический материал. Однако, вдохновением для его создания стал природный минерал обсидиан. Что это? Наноситалл-камень только естественного происхождения.
Рождается он из застывающей на склонах вулканов и у кромки моря лавы. Ее схватывание проходит столь быстро, что атомы «застывают» как попало. Таков первый этап. Частично лава остается жидкой. Застывая дольше, успевает кристаллизоваться.
Учитывая стандартный состав лавы и специфику ее появления на поверхности земли, обсидиан не удовлетворяет потребности рынка. Наноситалл же бывает любых цветов. Создают в лабораториях и бесцветные образцы. Ознакомимся с их свойствами.
Свойства наноситалла
По свойствам герой статьи превосходит обычное стекло. Пористость материала сведена к нолю. Это исключает внедрение в материал частиц грязи, воздуха. Плотность наноситалла доходит до 2,9 граммов на кубический сантиметр. У обычного стекла показатель равен 2,4-2,5 граммам.
Превосходит «младшего брата» наноситалл и в твердости. Против 6,5-7-ми баллов по шкале Мооса она равна 8-ми. У алмаза, стоящего на вершине списка, 10 баллов. 9 у корунда. Восьмерка среди природных камней принадлежит топазу.
Бывает 8-бальным и сапфир.
Наноситалл обладает тонкозернистой структурой. Ее относят к классу пылевой. Иначе говоря, кристаллические частицы материала едва различимы даже под увеличением. В природе такой структурой отличаются алевролиты.
Это горные породы, сцементированные из крошек кварца, глины, известняка. Как и герой статьи, они служат электроизоляторами.
Температура плавления наноситалла превышает 1 000 градусов, доходя до 1 700-от. Аморфное стекло плавится уже при 750-ти по шкале Цельсия. Новый показатель достигается не только за счет изменения структуры.
Температуру плавления героя статьи повышают примеси алюминия и лития. Обычно, состав стекла ограничен диоксидом кремния (кварцем), содой, известняком и доломитом.
Особые состав и строение героя статьи усилили и показатель преломления. В противовес 1,45 у стекла встает 1,75. Идентичным преломлением обладает сапфир. Наноситалл, кстати, копирует его в ювелирных украшениях. Вставляют героя статьи и вместо прочих самоцветов.
Узнаем полный список, а так же, другие сферы применения наноситалла.
Применение наноситалла
Камень наноситалл в ювелирных изделиях служит синтетической заменой природных. Прозрачные образцы, подобно фианитам, копируют бриллианты и вставки из горного хрусталя.
Последний, так же, именуют кварцем. Песок из него – основная составляющая стекла. Так что, состав наноситалла не отличается от истинных самоцветов. Разница лишь в месте «рождения».
Кроме горного хрусталя у кварца есть цветные разновидности. Их окрас вызван примесями. Марганец, к примеру, расцветил аметист. Наноситалл копирует и его. Есть дубликаты топазов.
Популярен наноситалл-хризоберилл. В природе алюмосиликат бериллия встречается редко. Ювелирных образцов в месторождениях еще меньше. Наличие синтетического двойника на руку ювелирам.
На фото наноситалл хризоберилл
Встречается и наноситалл-изумруд. Что это? Камень, близкий по свойствам и составу к истинному изумруду. Он является алюмосиликатом берилливой группы. То есть, в самоцвете есть оксид кремния, типичный для любых стекол и алюминий, стандартный для их модифицированной нано-версии.
Остается примешать чуток бериллия, что и делают в лабораторных условиях.
На фото изделия с наноситаллом изумруд
Стекло-топаз больше известно как наноситалл «Лондон». Так именуют серо-голубой оттенок. Он ценен у топазов. Их синтетические версии дешевле и, одновременно, эффектнее.
В лабораториях удается достичь однородности цвета в кристаллах, отсутствия в них сторонних включений, идеальной формы.
Наноситалл «Лондон топаз»
Разнообразие камней, дублируемых героем статьи, указывает на возможности модификации наноситалла. Термин – тоже своеобразная матрица. На нее накладываются новые компоненты, удовлетворяя надобности не только ювелирной, но и электронной, нефтеперерабатывающей, автомобильной промышленностей.
В последней наноситаллом покрывают детали машин. Напыление исключает коррозию металла и придает ему лоск.
В нефтяной отрасли нужны ситалловые трубы. Они надежны, химическиинертны. Стойкость материала к температурам позволяет применять героя статьи в жаропрочной посуде. Встречается ее составная и в космосе. Там из наноситалла сделаны обтекатели ракет.
Для электросхем наноситалл купить стремятся из-за диэлектрических свойств. Фотохимическую чувствительность материалу придают, примешивая медь и серебро. Добавки же лития и алюминия позволяют делать из модифицированного стекла коронки для зубов и пломбы.
Биоситаллом стоматологи именуют материал для реконструкции костных тканей. Симет – вариант наноситалла для протезов и металлокерамики. Сикор – сырье для индивидуальных коронок.
Применение герой статьи нашел даже в строительстве зданий. Материал используют в конструкциях промышленных цехов, в плитке для отделки и облицовки, в слоистых панелях.
Цвета наноситалла
Промышленные нужды – первоочередное назначение наноситалла. Купить украшения с ним – возможность, данная в 21-ом веке. В 20-ом столетии не удавалось сделать абсолютно прозрачные кристаллы.
Не получалось, так же, расширить спектр цветов материала. Первая основа наноситалла – отходы металлургической промышленности. Из-за них цвет камня получался замутненным. Из красок доступными были только зеленоватая, серая и бурая.
В 1970-ых достигли бежевого тона. В 1980-ых появился прозрачный наноситалл. Прочие варианты созданы на рубеже веков и в 21-ом столетии. К 2017-му в палитре модифицированного стекла все цвета и около 200-от оттенков. Они не выцветают на солнце.
Меж тем, есть натуральные самоцветы, грешащие этим, к примеру, топаз и аметист. Потускнеть на прямых лучах солнца может и гранат. Из полудрагоценного ряда выгорают янтарь, опал, бирюза.
Цена наноситалла
На наноситалл цена разнится от качества камня и сферы его применения. Мутные промышленные образцы дешевле ювелирных. Рассмотрим цены последних. Вычислить стоимость кристалла в украшении сложно.
Проще ориентироваться на запросы за вставки. Так, наноситалл-изумруд 12 на 12 миллиметров квадратной огранки стоит около 2 000 рублей. Есть предложения за 1 300 и 2 500, в зависимости от насыщенности цвета кристаллизованного стекла.
За дублера султанита просят около 2 600 рублей. Это цена за вставку 10 на 10 миллиметров. Султанит – производная корунда. Твердость минерала равна ему, составляет 9 баллов.
Наноситалл до них не дотягивает. Однако, по светопреломлению и нюансам окраски модифицированное стекло идет с природным камнем «в ногу».
Лондон-топаз размером 12 на 12 миллиметров стоит в районе 3 000-4 000 рублей. Ценник за подобный аметист – 2 000 рублей. В итоге, серьги с сантиметровой вставкой каждая из серебра 925-ой пробы приобретают за 2 500-7 000 рублей.
Верхний порог вызван изысками дизайна и массой используемого металла. Перстень с сантиметровым наноситаллом и рядом фианитов (синтетических аналогов бриллианта) реально приобрести за 1 500-2 000 рублей. Нижняя планка касается бесцветного варианта кристаллизованного стекла, имитирующего горный хрусталь.
ИсточникНаноситал: интересные факты о популярном искусственном камне
Что представляет из себя популярная ювелирная вставка? Может ли наноситал конкурировать с натуральными камнями? Раскладываем все по полочкам.
Радужный наноситал в кольце. Фото: Ювелирная мастерская WhiteLake
Что такое наноситал? Когда он появился?
Наноситал — это уникальный стеклокерамический материал, синтезированный в лаборатории из особым образом кристаллизованного стекла. В основе «камня» — оксиды кремния (SiO2) и алюминия (Al2O3).
Первые попытки синтезировать подобный материал были ещё в 1730-х годах в Америке, в России же над технологией активно стали работать во второй половине XX века. Однако современный ювелирный наноситал был разработан совсем недавно компанией RusGems.
Как производится наноситал?
Наноситал производят только в России, фабрика находится в Московской области. Технология производства этого искусственного камня запатентована, поэтому другие бренды не могут его копировать.
Учёные синтезируют наноситал путём плавления исходного многокомпонентного состава с последующим кристаллизационным нагревом. Эта технология позволяет получить вставку, наиболее похожую на натуральный прототип. У производителя есть возможность корректировать состав, чтобы добиться нужного цвета и внешнего вида.
Химические и физические свойства
Комплект с наноситалами. Фото: SOKOLOV
Наноситал может нагреваться до 800 °C, не изменяя своих свойств и оттенка, то есть его можно использовать в ювелирном литье. Имеет приличную твердость — 7 по шкале Мооса. Плотность наноситала — от 3,2 до 3,4г/см3, что примерно столько же, сколько и у большинства натуральных камней.
Показатель преломления (1,65−1,7) несколько выше, чем у самого стекла (1,45−1,54), плюс первый имеет ощутимо бо́льшую дисперсию (0,015 против 0,005−0,007), благодаря чему гораздо эффектнее выглядит в украшении и красиво играет на свету.
Палитра цветов и оттенков
Так как наноситал это искусственный камень с универсальной химической основой, его цветовая палитра практически бесконечна. В базовом списке около 150 оттенков, однако возможна разработка других оттенков по референсу заказчика.
Кроме основных разновидностей под популярные природные ювелирные камни выпускаются наноситалы, цвет которых меняется, в зависимости от освещения, а также двухцветные и даже светящиеся в темноте.
Преимущества наноситала
Серьги с наноситалом. Фото: MASKOM
Брошь с аметистом, фианитами и наноситалом. Фото: Московский ювелирный завод
Кольцо с наноситалом под султанит. Фото: ЮК ЭСТЕТ
Основные преимущества наноситала:
- С ним удобно работать ювелирам. Он хорошо полируется, можно вставлять в литьё, приближен по характеристикам к натуральным камням.
- Он доступен. Наноситал стоит значительно дешевле, чего его природные аналоги, при визуально на них похож.
- Разнообразие. Как было сказано выше, оттенки и цвета наноситала могут быть абсолютно разными: от классических натуральных до светящихся в УФ-свете и радужных.
- Безопасность. В составе наноситала не содержится никаких компонентов, способных причинить вред человеку или вызвать аллергию.
Недостатки наноситала
Наноситал не всегда может конкурировать с натуральными камнями и даже их искусственными копиями по своим внешним данным. Так, по показателю преломления примерно на равных с ним находятся аметист, цитрин, аквамарин, изумруд, турмалин и топаз. Однако у натуральной шпинели, сапфира, рубина, александрита, пиропа, спессартина, альмандина, демантоида и, конечно, алмаза этот показатель выше.
А вот по световой дисперсии (способность разбивать белый свет на все цвета радуги) наноситал значительно уступает не только алмазу, но и его синтезированным аналогам — фианиту и муассаниту.
И хотя безупречная чистота наноситала позволяет ему хорошо выглядеть в любой форме огранки, в случае замены им драгоценных сапфиров, рубинов или изумрудов кристальная прозрачность может выглядеть несколько неестественно и «резать глаз».
Чем отличается наноситал от гидротермального камня?
Гидротермальный камень, как и наноситал, создан человеком в лаборатории. Однако главное их различие состоит в их составе. Наноситал — это определенным образом кристаллизованное стекло с добавлением оксидов кремния и алюминия. В том время как гидротермальный камень химически повторяет свой природный прототип (чаще всего это изумруд, рубин или сапфир), просто выращен в искусственно воссозданных условиях.
Из первого различия вытекают и другие. Будучи зависимым от природного оригинала гидротермальный камень имеет не такую богатую палитру оттенков, как наноситал. Твердость гидротермального камня (7,5−8 единиц по шкале Мооса) в среднем выше, чем у наноситала (7 по шкале Мооса). К тому же эти ювелирные вставки производятся по разным технологиям.
Отличия наноситала от фианита
Изначально фианит разрабатывался как замена классического бесцветного бриллианта, хотя позже научились синтезировать камни и других оттенков. Естественно, это подразумевало стремление приблизится к драгоценному камню по качеству и оптическим свойствам. Как раз в этом кроется самая большая разница между фианитом и наноситалом.
Так, твердость первого заметно выше: 8−8,5 по шкале Мооса против 7. К тому же творение ученых Института ФИАН обходит стеклокерамического собрата по показателю преломления: у фианита он составляет 2,17 (у алмаза — примерно 2,5), а у наноситала — около 1,7. Дисперсия фианита в 4 раза выше, чем у конкурента. Это значит, что первый по своем блеску и «огню» гораздо больше похож на природный камень, чем второй.
У фианита в 2 раза больше плотность и примерно в полтора раза — температура плавления. Однако у наноситала есть одно неоспоримое преимущество — он не меняет цвет от нагрева при литье с металлами.
В чем разница между наноситалом и муассанитом?
Муассанит, как и фианит, был создан как имитация бриллиантов. Однако по своим оптическим свойствам он сумел даже обойти короля драгоценных камней. Так, показатель преломления муассанита может достигать 2,69, (против 2,5 у алмаза и 1,7 у наноситала), а дисперсия — 0,104 (против 0,044 у алмаза и 0,015 у наноситала).
Поэтому совершенно очевидно, что по внутреннему «огню» или игре света искусственный бриллиант превосходит всех конкурентов. Кроме того, муассанит обладает очень высокой твердостью: 9,25 по шкале Мооса, что очень близко к идеальной десятке алмаза. У наноситала же, напомним, этот показатель составляет 7 по шкале Мооса. Стоимость качественного муассанита в среднем более чем в 10 раз выше, чем наноситала.
Подписывайтесь на Jewellery Mag в Telegram, VK и Google Новости, чтобы первыми узнавать о новых публикациях.
Источник