Ситалл это драгоценный камень или нет

Ситалл камень в ювелирных изделиях

Камень ситалл представляет собой искусственно созданный кристалл. Сейчас им заменяются многие драгоценные самородки. При этом характеристики ситалла дают ему возможность превосходить их по твердости, преломлению света и другим параметрам.

Что такое камень ситалл

Буквально название «ситалл» переводится как «стекло» и «кристалл». По своим структурным показателям искусственный камень является обсидианом, созданным в лабораторных условиях. Материал — стеклокристаллический.

Сейчас не все ситаллы являются искусственными аналогами обсидиана. Зачастую модифицированный материал превосходит по характеристикам двойника, созданного из вулканических пород природой.

Главная особенность ситалла – в его универсальности. Он используется не только как заменитель дорогостоящих и редких камней в ювелирной отрасли. Камень применяют также для производства медицинских приборов, астрономической оптики. На основе ситалла создают высокопрофессиональные лазеры.

Что такое ситалл и наноситалл? Расставим все по ювелирным полочкам Ювелирная грамота

Характеристики

Ситалл — уникальный искусственный камень. Он обладает рядом отличительных особенностей, которые в совокупности делают его незаменимым. В ювелирной области, по последним подсчетам, ситалл занял лидирующую позицию. Он заменяет топазы, турмалины, изумруды, родолиты, танзаниты, турмалины, аметрины в более половине изделий.

Ситалл, созданный в лабораторных условиях, обладает высокими показателями твердости. По шкале Мооса показатель равен 8, в то время как у самого твердого материала на Земле алмаза – 10. На идентичном уровне с ситаллом стоит закаленная сталь, используемая для производства приборов для авиапромышленности. Другие характеристики наноситалла камня:

• прочность – до 250 мПа;
• плотность – от 2500 до 2900 кг на кубический метр — легче, чем стандартное стекло;
• температурный диапазон — не плавится, не трескается до 1000 градусов по Цельсию (если добавляют примеси, то ситалл может быть более теплоустойчивым, но для производства ювелирных изделий это не нужно);
• абсолютная невосприимчивость к химическим воздействиям и агрессивным средам;
• обеспечение электроизоляции — поэтому он применяется в областях электроники, для создания медицинских приборов, лазеров;
• отсутствие пористости — застывших газов, воздушных капель нет.

Указанные характеристики соответствуют стандартному ситаллу. Такие вариации используют чаще всего. Но в ювелирной промышленности пошли дальше и разработали камни, которые имеют наряду с общими и особенные параметры. К их числу относят:

• наличие магнитного поля;
• стопроцентная прозрачность;
• максимальное преломление солнечных лучей;
• свойства полупроводника для проведения токовых импульсов;
• пропуск радиоволн без изменения.

Ситалл — удивительный камень, используемый в ювелирном деле, промышленности. Переоценить его значение сложно уже в современных реалиях. Но исследования продолжаются. Ученые регулярно сообщают о новых разработках.

Цвет ситалла

Первый камень, напоминающий по своим характеристикам современный ситалл, был создан в 1739 году. Ученый Рене Реомюр из Франции пытался сделать стекло, которое можно было бы использовать при больших температурных показателях. Ему удалось это — появился первый ситалл. Однако это изобретение не получило известность, а воспоминания о нем сохранились только в исторических сводках.

Ученые вернулись к вопросу производства теплоустойчивого стекла практически через двести лет. Они нашли исследования первого естествоиспытателя и дополнили их новыми вычислениями, которые уже были известны в то время. В частности, стекло, произведенное Реомюром, было полностью непрозрачно. Оно напоминало фарфоровое изделие, однако по параметрам прочности подходило.

Естественно, использовать как стекло из-за непрозрачности его не получилось. Объяснялось свойство тем, что в то время не было оборудования для создания микрокристаллической решетки. А вот в 20 веке исследователи такие имели. Специальное оборудование для увеличения скорости образования кристаллов позволило создать структуру из мельчайших кристаллов. Добавив нуклеаторы, ученые обнаружили, что ситалл стал прозрачным.

Первые ученые, начавшие разработку ситалла, не догадались, что камень станет вехой в истории ювелирной промышленности. Первые искусственные модификации были хоть и прозрачными, но содержали примеси. Из-за этого цвет получался мутным, имел серый, зеленый или синий оттенок. Ситаллы начали использовать как декоративный материал для обычных помещений. Например, искусственным камнем устилали полы, делали непрезентабельные рамки для картин.

Но, работая над структурой ситалла, исследователи поняли, что материал может показывать высокие параметры прочности, быть невосприимчивым к химическому воздействию. Снова начались лабораторные опыты. На этот раз работали не только над структурой и прозрачностью, но и над наделением ситалла цветовыми характеристиками.

Искусственное стекло изначально хотели использовать в промышленных масштабах вместо рубинов. Пигментация розовых, малиновых оттенков давала ситаллу свечение. Сейчас первые цветовые вариации украшают кремлевские звезды.

Трудность покраски ситалла в том, что при добавлении мельчайших соединений он теряет прозрачность. Матовые камни не заменяют самородки, минимально переливаются на свету. Выход нашелся — при добавлении во время окрашивания металлической стружки молекулы краски кристаллизовались. В результате стекло оставалось прозрачным, но приобретало выбранный оттенок.

Конечно, не обошлось и без сложностей. Несколько лет ученые ломали голову над тем, как определить оптимальное число кристаллов металла, которое не привело бы к потускнению. Кропотливые исследования привели к пониманию технологии окрашивания. Алгоритм ее такой:

• образование из металлов небольших кристаллов;
• соединение молекул краски, металла и ситалла;
• воздействие высокой температуры;
• металлы становятся центрами кристаллизации;
• кристаллы ситалла образуют сферы около центров;
• скрепление аморфным стеклом составляющих;
• проникновение молекул краски в сферы.

Прокрашивание ситаллов без потери прозрачности открыло новую главу не только в мире ювелирной промышленности. Материалы стали широко использоваться в оптике.

Виды искусственного кристалла

Ситаллом в ювелирной промышленности заменяют ряд драгоценных камней. По своим внешним данным материал не проигрывает натуральным самородкам, а в некоторых случаях даже демонстрирует лучшие характеристики.

Камень параиба

Параиба камень ситалл — редкий и дорогостоящий камень. Найден в 1988 году. Поставляются из Бразилии, Нигерии и Мозамбика. До недавнего времени все попытки имитировать его заканчивались крахом. Невозможно было предать магическое, замысловатое, яркое свечение, которое возникает из-за включения золота и меди.

Ситалл параиб имитирует камень полностью по внешнему виду, превосходит по прочности. Без проведения химического анализа отличить ситалл невозможно.

Изумруд

Изумруды добываются в России, Бразилии, Австралии, США, Африке, Индии. Главная проблема — найти самородок без включений, красивого и насыщенного зеленого, сине-зеленого цвета. Большая часть камней мелкие, обладают серым и непритязательным оттенком, мутной оболочкой и включениями в структуре.

Вариация ситалла имитирует внешний вид качественного изумруда. Берилл получается без изъянов, можно подобрать любую форму, окраску. Безупречные кристаллы искусственного изумруда встречаются часто в современных ювелирных украшениях.

Гранат

Гранат — популярный камень красной, бордовой расцветки. Но встречаются и желтые, зеленые. Гранаты бывают прозрачными и матовыми. Встречаются изысканные эффекты: кошачий глаз, астеризм. Самородки трудно имитировать из-за необычной структуры и насыщенной цветовой гаммы.

Хоть гранат и добывают во многих странах, в частности, в Карелии, США, Азербайджане, Бразилии, Канаде, Финляндии, спрос на них не угасает. Ювелирную ценность имеют только прозрачные варианты, а месторождений таких не так много.

Аметрин

Аметрин — камень, сочетающий в себе лиловое и золотое свечение. Имитировать это явление, которое будто вырывается из глубин камня, было невозможно до появления ситалла. Благодаря возможности наполнять краской кристаллические решетки камня, постепенно удалось повторить свечение.

Султанит

Султанит — камень-хамелеон. Он изменяет насыщенность цвета и палитру, в зависимости от освещения. Месторождений султанита крайне мало в Турции, он имеет высокую цену.

Султанит такого типа выполняется со многими решетками, наполняется различными цветами. Это дает возможность при попадании света заиграть новым оттенком.

Турмалин

Турмалин — насыщенный, сочный по расцветке камень. Отличается тригональной сингонией, спайностью и неровными гранями преломления.

Ситалл имитирует внешние особенности и физические показатели самородка, по твердости превосходит его (у натурального – до 7,5 по шкале Мооса).

Основные преимущества камня

Ситалл камень в ювелирных изделиях используется наравне с природными самородками. В результате получается продукция существенно ниже по цене, но обладающая достойным качеством. Ситалл по характеристикам может превосходить самоцветы. Вставки обладают преимуществами:

1. Стопроцентная чистота. Камень произведен в лабораторных условиях, что позволяет равномерно прокрасить структуры, исключить примеси и неравномерность фактуры. Идеально чистые камни среди натуральных — огромная редкость, оплата за них соответствующая.
2. Любая цветовая гамма. В лабораторных условиях нет разницы, какие цвета использовать. Сложная окраска, которой славятся аметрины или султаниты, не проблема.
3. Многогранное преломление света. Показатель высокий, достигает уровня сапфира. Средний коэффициент — около 1,7.
4. Устойчивость к химическим, физическим раздражителям. Из-за плавления, воздействия химикатов и даже радиации камню ничего не будет.
5. Высокие прочностные характеристики. Твердость камня достигает 8 баллов.
6. Легкая огранка. Вставку можно внедрить куда угодно, практикуется метод литья.

Ситалл — универсальный камень. Благодаря ему, стильные ювелирные украшения становятся бюджетными.

Источник: velestone.ru

Блестящий успех ситалла

Не секрет, что многие драгоценные камни используются в промышленности. Но есть и другой пример, когда созданный в технических целях камень украшает самые изысканные ювелирные изделия. Речь идет о ситалле – уникальном стеклокристаллическом материале, который нашел свое место в авиапроме, космической отрасли, астрономической оптике, микроэлектронике, при этом своим блеском и красотой завоевал любовь ювелиров.

Какие особенности делают ситалл таким универсальным, и как совершенствуется технология его производства на предприятиях Ростеха – читайте в нашем материале.

Ситалл: стекло и кристалл

Экспериментировать со структурой стекла ученые начали еще в XVIII веке. Считается, что первым в этом деле преуспел француз Рене Реомюр. В 1739 году ему удалось получить термостойкое стекло. На самом деле, материал, созданный Реомюром, сложно было назвать стеклом – он был не прозрачным, а белым, внешне похожим скорее на фарфор.

Причина тому – относительно крупные по размеру микрокристаллы в структуре. Только в XX веке ученым удалось взять под контроль кристаллизацию стекла. Впервые это смог сделать американский химик Дональд Стуки в 1957 году. Однако его метод выращивания искусственного минерала оказался достаточно дорогим удовольствием и поэтому не получил должного масштаба. Для получения «пирокерамов» (так американцы прозвали аналог ситалла) использовались особые стекла и такие катализаторы кристаллизации, как золото, серебро, платина.

В это же время, независимо от американцев, советскими учеными был разработан эффективный и экономически выгодный способ изготовления подобного минерала – из металлургических шлаков. Главным создателем и идеологом метода стал физикохимик Исаак Китайгородский. Он продвигал идею использования в качестве сырья для нового суперстекла отходы различных производств, включая доменные шлаки. Название «ситалл» также принадлежит ему, и представляет собой первую букву слова «стекло» и окончание слова «кристалл».

Таким образом, практически из отходов и обычного песка был получен новый материал, который был легче алюминия, и при этом отличался износоустойчивостью, химической и термической стойкостью. Однако по причине того, что в качестве примесей использовались низкокачественные отходы, первые образцы ситалла отличались непривлекательным видом.

Это было мутное стекло серого или болотно-зеленого цвета. Впрочем, советские ученые изначально создавали ситалл не как декоративный материал. И внешний вид не помешал новому супер-стеклу в кратчайшие сроки стать одним из самых универсальных и востребованных материалов. К примеру, по твердости ситалл имеет около 8 единиц по шкале Мооса (для сравнения – алмаз на уровне 10 единиц).

При этом, ситалл среди всех видов стекла обладает наименьшей плотностью, то есть материал по весу легкий. Вдобавок ко всему он не боится высоких температур – все виды ситалла не плавятся при температуре до 1000 градусов по Цельсию. Это, кстати, не предел термоустойчивости данного материала – сегодня при его изготовлении добавляют новые примеси, которые позволяют выдержать еще более экстремальные температуры.

Ситалл и изделия из него

Ситалл используют там, где прочность и термоустойчивость нужнее всего. В первую очередь не обходится без него создание авиационной и ракетной техники. В частности, из ситалла изготавливают головные обтекатели ракет. Применяют этот материал и в строительстве. К примеру, из ситалла сделан пол Останкинской телебашни на высоте более 300 метров.

Впрочем, встретиться с ситаллом можно и в повседневной жизни – такой стеклокристаллический материал идет на покрытия электрических плит и даже сковородок. Срок службы радиоэлектронных изделий зависит от ситалла – дорожки микросхем вытравливаются именно на ситалловых подложках. Кстати, до 2018 года такие подложки в Россию завозили из-за рубежа, пока ОНПП «Технология» не организовала их производство в стране. Сегодня предприятие Ростеха готово полностью обеспечить спрос отечественной радиоэлектронной, авиационной промышленности, судостроения и военно-промышленного комплекса на данную продукцию.

Долгое время ситалловое стекло не могли окрашивать пигментами без потери прозрачности. Когда удалось разработать технологию, позволяющую сделать это, перед ситаллом открылась новая область – ювелирное искусство.

Ювелирный ситалл: блестящая имитация

Ситалл, по сути, состоит из главных компонентов натуральных ювелирных камней – диоксида кремния SiO2 и оксида алюминия Al2O3. Разница лишь в том, что синтезирован он учеными в лабораторных условиях. По всем химико-физическим параметрам ситалл может быть идентичен натуральным драгоценным и полудрагоценным камням – с первого взгляда определить «подделку» не сможет даже специалист.

Фото: Ювелирная энциклопедия Sunlight

Придавая ситаллу различные цвета и степень прозрачности, можно заменить им большинство камней: изумруд, сапфир, топаз, гранат, бирюзу, цитрин, хризолит и другие. Ситалл не только ничем не уступает природным минералам, но порой может и обойти их. К примеру, благодаря своему синтетическому происхождению ситалл прозрачнее натуральных камней, он не содержит включений. Редко в природе можно найти изумруд без посторонних включений, а ситалл может обладать чистотой самых лучших изумрудов.

По показателю преломления света ситалл обгоняет изумруд, гранат, топаз. Кроме того, высокая прочность делают украшения с ситаллом очень носкими. Ну и, пожалуй, самое привлекательное – в лаборатории можно вырастить камень любого размера.

Кристальные перспективы

Высокопрочное ситалловое стекло стало отличным материалом для создания сложной космической оптики. Из специального астроситалла (astrositall) изготавливаются зеркала для самых крупных телескопов в мире. Кстати, технологией производства такого ситалла владеют всего несколько компаний в мире, и одна из них – «Швабе». Предприятие холдинга – Лыткаринский завод оптического стекла (ЛЗОС) – ведущий в России изготовитель ситалла. В Лыткарино выпускается примерно треть от всего мирового рынка крупногабаритной оптики – все крупнейшие телескопы оснащены зеркалами, произведенными специалистами ЛЗОС.

Разработка ситалла на предприятии началась еще в 1960 году совместно с Государственным оптическим институтом им. С. И. Вавилова (ГОИ), ныне также входящим в «Швабе» в качестве обособленного научно-производственного объединения (НПО ГОИ им. С. И. Вавилова).

На заводе были разработаны составы, технология и оборудование для производства ситаллов, заменившие термостойкие стекла, ранее применявшиеся для астрономических зеркал. Совершенствование технологии производства ситалла на ЛЗОС не приостанавливается. Три года назад в Лыткарино был запущен в работу модернизированный участок производства заготовок из стеклокристаллического материала диаметром до трех метров.

Ученые уверены, что потенциал ситалла еще не исчерпан и усиленно работают над развитием его новых свойств. Российские предприятия и вузы в этом процессе продолжают принимать активное участие. К примеру, компания LG CHEM, входящая в холдинг LG, сотрудничает с Российским химико-технологическим университетом им. Д.И.

Менделеева (РХТУ) в разработке особого ситалла для защиты дисплеев мобильных устройств. Это один из множества примеров, который показывает, что с развитием техники ситалл будет совершенствоваться и находить свое практическое применение в новых изделиях.

Главное фото: Лыткаринский завод оптического стекла (ЛЗОС)

Источник: uvelir.info

Характеристики и виды камня ситалла, области применения

В наши дни набирает популярности камень ситалл, который широко применяется для изготовления украшений. Самоцвет имеет довольно красивый внешний вид и цветовую гамму, еще одним его неоспоримым достоинством является стоимость.

Камень ситалл

История появления камня

Существует теория, которая говорит о том, что первые упоминания о ситалле датируются 1739 годом. Именно тогда академик и естествовед Рене Реомюр, который позже изобретет несколько законов физики, проводил эксперименты по добыче стекла с высокой прочностью и устойчивостью к перепадам температур.

В результате у ученого получился камень, напоминающий фарфор, он был белого оттенка и не пропускал свет. Но сам академик был недоволен результатами и забросил свои наработки, которые потерялись в течение ХХ века.

Официально ситалл был изобретен Исааком Китайгородским, но в ювелирное дело камень попал только в 70-е годы прошлого века. Этому факту есть объяснение.

Изначально ситалл производили из отходов металлургической промышленности. Камни в итоге получались бурыми, грязными и не подходили по внешним данным для ювелирного дела.

Среди оттенков присутствовали грязно-зеленый тон, серый и бурые цвета. Поэтому камни использовались для изготовления облицовочной плитки и хорошо зарекомендовали себя в этом деле.

Но вскоре изобретатели попробовали добавить другие пигменты в камень, и так получился ситалл, который можно было оправить в украшение.

Характеристики ситалла

Ситалл является уникальным материалом, который изобретен в лаборатории с помощью гидротермальных условий. Поэтому на изделиях с камнем может значиться надпить «гт», что говорит о происхождении минерала.

Состав ситалла включает два компонента: SiO2 и Al2O3. Камень полностью повторяет природные формы и свойства, с отличием во времени изготовления. На производство ситалла средних размеров требуется около двух недель, а в природе время роста кристалла — несколько тысяч лет.

Если говорить о внешнем виде камня, то он больше всего похож на топаз. Поэтому часто подделывают именно топазы и продают вместо них ситаллы. А еще камни используются для замены редких видов драгоценностей, таких как ситалл аметрин, морганит, турмалин. Но из вещества легко можно изготовить и другие камни.

Искусственный аналог обладает такими преимуществами:

• Блеск и идеальная чистота. Камень остается таким же по характеристикам даже через 10 лет, когда другие подделки, вроде стекла, теряют блеск и становятся мутными. Неважно, какой камень по размерам, даже самый крупный ситалл будет ярко блестеть.
• Оттенки не ограничены и зависят от красителей, которые добавлены в кристалл.
• Показатели твердости, плотности и износостойкости находятся на высоком уровне, что также отличает ситалл от стекла. А еще камень устойчив к царапинам, окатке со временем и деформациям.
• Стоимость ситалла приемлемая. За килограмм промышленного камня можно заплатить до 30 долларов. А изделия с ситаллом, например, серьги продаются от 100 до 200 долларов, в зависимости от оправы камня.

Если характеристики выражать в цифрах, то у ситалла такие показатели:

• Плотность экземпляра — от 3,2 до 3,4 г/см куб.
• Преломление света (рефракция) — от 1,65, до 1,7.
• Твердость по шкале Мооса — 6,5–7,5.
• Минимальная температура плавления составляет 1000 °C.
• Высокая непроницаемость по отношению к различным газам и влаге.

Применение камня

Ситаллу удалось объединить все лучшие характеристики камней.

Поэтому он и применяется не только в ювелирном деле:

• Космонавтика: строение космических ракет, шаттлов. Применяется и в авиаконструкциях, автотранспорте.
• Оптические приборы, в том числе и в астрономических деталях.
• При изготовлении лазеров.
• Входит в состав солнечных батарей, альтернативных источников энергии.
• Химическая промышленность, текстиль, буровые установки.
• Микроэлектроника и нанотехнологии.
• Изготовление протезов в медицине.
• Стеклянные экраны и эмали, защищающие от повреждений и царапин.

В ювелирной сфере деятельности камень только набирает популярность. Благодаря большому выбору оттенков ситалл легко подобрать к любому стилю одежды. Если хочется чего-то необычного, можно выбрать двуцветный ситалл аметрин. Он замечательно подходит женщинам и гармонирует с любым цветом и типом лица.

Если говорить об огранке, то в этой роли выступают драгметаллы и их сплавы. Причем подбирают как золото, так и серебро, а стоимость изделия будет зависеть от веса драгметалла. Камни выглядят органично в таких украшениях и сочетаются с другими минералами.

Популярные виды ситалла

Поскольку камень напоминает топаз, то изобретатели пытаются повторить эту драгоценность и уменьшить ее стоимость. Так, ценным считается топаз окраски «Лондон». Камень имеет очень мало месторождений и его ресурсы скоро исчерпаются. А еще натуральная драгоценность довольно хрупкая и имеет примеси, которые уменьшают вес изделия после оправки.

Спрос на топаз очень высокий, что и послужило причиной создания искусственного ситалла. Внешне камни отличить очень сложно, особенно тем, кто не разбирается в драгоценностях. Окраска, форма, плотность и преломления лучей если не одинаковые, то очень близки у этих двух экземпляров. А если учесть высокую стоимость топаза «Лондон», то вопрос о покупке будет решен в пользу ситалла.

Встречается и ситалл аметрин. Его естественным аналогом является аметрин — смесь цитрина с аметистом. Камень был открыт в конце ХХ века и взят на вооружение ювелирами. Но запасы камня исчерпываются, и количество таких гибридов очень ограничено. Поэтому мастера создают ситалл аметрин и успешно продают его на ювелирном рынке.

Ситалл морганит — это очередная замена редкого камня, который имеет второе название — воробьевит. В природе морганит является смесью берилла и марганца, обладает нежно-розовым, как его еще называют, земляничным оттенком.

Стоимость натурального камня высока, поскольку это единичные экземпляры, а промышленные месторождения существуют только в Афганистане и в Африке. Поэтому, если понравился цвет и свойства камня морганита, можно смело приобретать ситалл, который дешевле более чем в 20 раз.

А еще есть редкий турмалин параиба, возраст которого достигает нескольких миллиардов лет. Из-за этого стоимость камня возросла, несмотря на большое количество примесей в структуре.

Поэтому ученые решили воспользоваться популярностью и создать ситалл параиба, который сохранил все достоинства этого минерала:

• бирюзовый цвет;
• игру лучей света в камне;
• блеск;
• высокую твердость и низкую плотность;
• устойчивость к повреждениям.

Конечно, если вы хотите приобрести именно топаз, тогда стоит проверять документы на камень, поскольку мошенники могут продать обыкновенный ситалл по цене, которая будет дороже минимум в 20 раз.

Ситалл — хороший камень для выбора, его могут позволить себе среднестатистические покупатели. По внешним данным он не проигрывает настоящим драгоценным камням, и ни у кого не повернется язык назвать камень обычной стекляшкой. Ситалл соответствует требованиям времени и моды XXI века.

Источник: vseprokamni.ru

Блестящий успех ситалла

Не секрет, что многие драгоценные камни используются в промышленности. Но есть и другой пример, когда созданный в технических целях камень украшает самые изысканные ювелирные изделия. Речь идет о ситалле – уникальном стеклокристаллическом материале, который нашел свое место в авиапроме, космической отрасли, астрономической оптике, микроэлектронике, при этом своим блеском и красотой завоевал любовь ювелиров.

Какие особенности делают ситалл таким универсальным, и как совершенствуется технология его производства на предприятиях Ростеха – читайте в нашем материале.

Ситалл: стекло и кристалл

Экспериментировать со структурой стекла ученые начали еще в XVIII веке. Считается, что первым в этом деле преуспел француз Рене Реомюр. В 1739 году ему удалось получить термостойкое стекло. На самом деле, материал, созданный Реомюром, сложно было назвать стеклом – он был не прозрачным, а белым, внешне похожим скорее на фарфор.

Причина тому – относительно крупные по размеру микрокристаллы в структуре. Только в XX веке ученым удалось взять под контроль кристаллизацию стекла. Впервые это смог сделать американский химик Дональд Стуки в 1957 году. Однако его метод выращивания искусственного минерала оказался достаточно дорогим удовольствием и поэтому не получил должного масштаба. Для получения «пирокерамов» (так американцы прозвали аналог ситалла) использовались особые стекла и такие катализаторы кристаллизации, как золото, серебро, платина.

В это же время, независимо от американцев, советскими учеными был разработан эффективный и экономически выгодный способ изготовления подобного минерала – из металлургических шлаков. Главным создателем и идеологом метода стал физикохимик Исаак Китайгородский. Он продвигал идею использования в качестве сырья для нового суперстекла отходы различных производств, включая доменные шлаки. Название «ситалл» также принадлежит ему, и представляет собой первую букву слова «стекло» и окончание слова «кристалл».

Таким образом, практически из отходов и обычного песка был получен новый материал, который был легче алюминия, и при этом отличался износоустойчивостью, химической и термической стойкостью. Однако по причине того, что в качестве примесей использовались низкокачественные отходы, первые образцы ситалла отличались непривлекательным видом.

Это было мутное стекло серого или болотно-зеленого цвета. Впрочем, советские ученые изначально создавали ситалл не как декоративный материал. И внешний вид не помешал новому супер-стеклу в кратчайшие сроки стать одним из самых универсальных и востребованных материалов. К примеру, по твердости ситалл имеет около 8 единиц по шкале Мооса (для сравнения – алмаз на уровне 10 единиц).

При этом, ситалл среди всех видов стекла обладает наименьшей плотностью, то есть материал по весу легкий. Вдобавок ко всему он не боится высоких температур – все виды ситалла не плавятся при температуре до 1000 градусов по Цельсию. Это, кстати, не предел термоустойчивости данного материала – сегодня при его изготовлении добавляют новые примеси, которые позволяют выдержать еще более экстремальные температуры.

Ситалл и изделия из него

Ситалл используют там, где прочность и термоустойчивость нужнее всего. В первую очередь не обходится без него создание авиационной и ракетной техники. В частности, из ситалла изготавливают головные обтекатели ракет. Применяют этот материал и в строительстве. К примеру, из ситалла сделан пол Останкинской телебашни на высоте более 300 метров.

Впрочем, встретиться с ситаллом можно и в повседневной жизни – такой стеклокристаллический материал идет на покрытия электрических плит и даже сковородок. Срок службы радиоэлектронных изделий зависит от ситалла – дорожки микросхем вытравливаются именно на ситалловых подложках. Кстати, до 2018 года такие подложки в Россию завозили из-за рубежа, пока ОНПП «Технология» не организовала их производство в стране. Сегодня предприятие Ростеха готово полностью обеспечить спрос отечественной радиоэлектронной, авиационной промышленности, судостроения и военно-промышленного комплекса на данную продукцию.

Долгое время ситалловое стекло не могли окрашивать пигментами без потери прозрачности. Когда удалось разработать технологию, позволяющую сделать это, перед ситаллом открылась новая область – ювелирное искусство.

Ювелирный ситалл: блестящая имитация

Ситалл, по сути, состоит из главных компонентов натуральных ювелирных камней – диоксида кремния SiO2 и оксида алюминия Al2O3. Разница лишь в том, что синтезирован он учеными в лабораторных условиях. По всем химико-физическим параметрам ситалл может быть идентичен натуральным драгоценным и полудрагоценным камням – с первого взгляда определить «подделку» не сможет даже специалист.

Фото: Ювелирная энциклопедия Sunlight

Придавая ситаллу различные цвета и степень прозрачности, можно заменить им большинство камней: изумруд, сапфир, топаз, гранат, бирюзу, цитрин, хризолит и другие. Ситалл не только ничем не уступает природным минералам, но порой может и обойти их. К примеру, благодаря своему синтетическому происхождению ситалл прозрачнее натуральных камней, он не содержит включений. Редко в природе можно найти изумруд без посторонних включений, а ситалл может обладать чистотой самых лучших изумрудов.

По показателю преломления света ситалл обгоняет изумруд, гранат, топаз. Кроме того, высокая прочность делают украшения с ситаллом очень носкими. Ну и, пожалуй, самое привлекательное – в лаборатории можно вырастить камень любого размера.

Кристальные перспективы

Высокопрочное ситалловое стекло стало отличным материалом для создания сложной космической оптики. Из специального астроситалла (astrositall) изготавливаются зеркала для самых крупных телескопов в мире. Кстати, технологией производства такого ситалла владеют всего несколько компаний в мире, и одна из них – «Швабе». Предприятие холдинга – Лыткаринский завод оптического стекла (ЛЗОС) – ведущий в России изготовитель ситалла. В Лыткарино выпускается примерно треть от всего мирового рынка крупногабаритной оптики – все крупнейшие телескопы оснащены зеркалами, произведенными специалистами ЛЗОС .

Разработка ситалла на предприятии началась еще в 1960 году совместно с Государственным оптическим институтом им. С. И. Вавилова (ГОИ), ныне также входящим в «Швабе» в качестве обособленного научно-производственного объединения (НПО ГОИ им. С. И. Вавилова).

На заводе были разработаны составы, технология и оборудование для производства ситаллов, заменившие термостойкие стекла, ранее применявшиеся для астрономических зеркал. Совершенствование технологии производства ситалла на ЛЗОС не приостанавливается. Три года назад в Лыткарино был запущен в работу модернизированный участок производства заготовок из стеклокристаллического материала диаметром до трех метров.

Ученые уверены, что потенциал ситалла еще не исчерпан и усиленно работают над развитием его новых свойств. Российские предприятия и вузы в этом процессе продолжают принимать активное участие. К примеру, компания LG CHEM, входящая в холдинг LG, сотрудничает с Российским химико-технологическим университетом им. Д.И.

Менделеева (РХТУ) в разработке особого ситалла для защиты дисплеев мобильных устройств. Это один из множества примеров, который показывает, что с развитием техники ситалл будет совершенствоваться и находить свое практическое применение в новых изделиях.

События, связанные с этим

Путешествия с Ростехом: Лыткарино

Телескоп «ТАЛ-Вега»: расширяя горизонты

Источник: rostec.ru