Нанакристаллы - российское изобретение, которым можно гордиться. Нам очень приятно, что синтезировать Нанокристаллы (торговая марка Nanocristall), пригодные для ювелирного производства удалось нашим друзьям из ювелирной компании Формика во главе с кандидатом геолого-минералогических наук Кареном Авакяном. Нанокристалл - синтетический материал с невероятными характеристиками, имитирующий Сапфир, изумруд, опал и многие другие драгоценные и полудрагоценные камни. Этот материал только набирает популярность, но мы уверены - у него большое и светлое будущее. Кстати, основным потребителем Нанокристаллов на данный момент является компания Pandora.
Cтатья генерального директора ГК «Формика», опубликованная журналом Ювелирное Обозрение.
Высококачественные ювелирные камни встречаются в природе крайне редко и имеют высокую стоимость. В качестве доступной по цене альтернативы на рынке представлены материалы, аналогичные по цвету, блеску, показателю преломления, прозрачности, твердости природным полудрагоценным, драгоценным и поделочным камням. Наряду с выращенными кристаллами используются также бесцветные и цветные стекла, хрусталь, прессованные, органические и стеклокерамические материалы. ГК «Формика» уже более 20 лет занимается производством, обработкой и продажей синтетических кристаллов, стекол и других материалов для ювелирной промышленности. За это время специалисты компании основательно изучили преимущества и недостатки практически всех существующих материалов.
Синтетические кристаллы
В России так принято называть все синтезированные человеком минералы, но ювелиры большинства других стран
к данной группе относят только минералы, имеющие состав и свойства, аналогичные природным: алмаз, изумруд,
александрит, рубин, сапфир, шпинель, аметист, цитрин,
дымчатый кварц и др. Для их синтеза применяются такие
широко распространенные методы, как гидротермальный,
флюсовый, Вернейля, Чохральского, Багдасарова и др.
Некоторые из названных технологий достаточно дорогие,
но гарантируют получение кристаллов высокого качества.
Рыночная цена синтезированных алмазов, гидротермальных изумрудов,
александритов, выращенных методом
Чохральского, даже при высокой стоимости производства
все равно будет значительно ниже их природных аналогов.
Еще одна группа синтетических ювелирных камней - фианиты, иттрий-алюминиевые и галий-гадолиниевые гранаты
- не имеет аналогов в природе. По цвету они иногда имитируют некоторые природные камни, хотя их химический со-
став и физические свойства отличаются. Камни этой группы принято называть имитациями. Например, бесцветный
фианит является самой популярной и доступной по цене
18
имитацией бриллианта. Впервые выращенный в 1970-е годы
в СССР, сегодня в промышленных объемах он производится
в основном в США и Китае.
Одно из подразделений ГК «Формика» уже более 15 лет
успешно выращивает сырье и осуществляет огранку фиани тов специальных цветов: изумрудно-зеленого,
сапфирового, коричневого, с эффектом «александрита» и др. За годы
успешной работы с фианитами наши специалисты обнаружили не только преимущества этого минерала, но и его
недостатки. Главный из них - неравномерность окраски.
Эта особенность объясняется тем, что концентрация элементов-
красителей в расплаве и в выращиваемом из него кристалле
бывает не всегда одинакова (отношение этих концентраций
в одних случаях меньше единицы, а в других – больше), поэтому по мере роста кристаллов насыщенность окраски мо-
жет как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от
конкретного цвета и элемента-красителя.
Еще одним ограничением для применения некоторых
цветных фианитов является невозможность их использования для закрепки в воске и при технологии литья с камня-
ми. Фианиты зеленого, синего, голубого, черного оттенков
легко меняют цвет после термоудара в агрессивной окислительной среде.
Высокая плотность, твердость и великолепный блеск
фианитов (при весьма невысокой стоимости) делают их незаменимыми для имитации бриллиантов: бесцветных,
коричневых, розовых, желтых, голубых. Но эти же достоинства
превращаются в недостатки при попытке имитации самоцветов, таких как изумруд, сапфир, аметист, танзанит,
хризолит.
Цветные стекла и хрусталь
Стекла и хрусталь (стразы, шатоны, бисер и др.) используются преимущественно в бижутерии и крайне редко в ювелирном деле. Их стоимость ниже, они равномерно окрашены, имеют низкий показатель преломления, плотности, твердости, слабый блеск и непригодны для литья с камнями.
Ситалы, или Нанокристаллические материалы
Эти продукты состоят из аморфной матрицы и выращенных из нее и равномерно распределенных по всему объему наноразмерных (7-10 мм) кристаллов. Их состав и структура могут быть самыми разнообразными. Сочетая в себе все лучшие особенности и свойства стекол и кристаллов, ситалы с успехом применяются в производстве оптики, электро- ники и бытовой техники. Природным аналогом ситалов может служить обсидиан – эффузивная вулканическая порода, состоящая из алюмосиликатного стекла и мельчайших зародышевых кристаллов (кристаллитов) и микролитов. Этот исключительный материал заинтересовал специалистов «Формики» еще в 1993 году. Первые образцы из- умрудно-зеленого ситала были выращены в лаборатории одного из московских НИИ, однако потребовалось много лет, прежде чем нанокристаллические материалы были запущены в производство. Сегодня «Формика» является единственной в мире компанией, которая разработала и производит в промышленных масштабах этот совершенно новый для ювелирной промышленности синтетический материал . Компания владеет патентом на применение цветных ситалов в ювелирной промышленности и производит продукцию под следующими запатентованными названиями: «Нанокристалл» , «Nanocrystal» , «Nanogem» и «Formica nanogem» . Продуктовая линейка представлена шпинелью, сапфирином, рутилом, гранатом, кварцем и другими минералами (в зависимости от цвета), а вмещающая их аморфная матрица состоит из высокотемпературного алюмосиликатного стекла.
Нанокристаллы обладают совершенно уникальными физическими и оптическими свойствами:
- твердость 7-7.5;
- показатель преломления 1.61-1.64;
- плотность 3-3.3 г/см3;
- температура плавления 1650-1750 С;
- цвет и блеск – максимально приближенные к основным природным самоцветам;
- прозрачность – прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные;
- окраска – равномерная и однородная;
- пригодность для литья с камнями – идеальная.
В настоящее время «Формика» производит прозрачные,
полупрозрачные и непрозрачные виды нанокристаллов, которые почти идеально имитируют цвет, блеск, твердость и
плотность таких самоцветов, как изумруд, сапфир, шпинель, топаз, хризолит, цитрин, гранат, розовый и дымчатый
кварц, черная шпинель, бирюза и др.минералы.
На представленных фотографиях ограненных цветных
нанокристаллов заметна идентичность их окраски с природными самоцветами. Особенно удивляет сходство изумрудно-зеленого нанокристалла с природными аналогами:
они неотличимы по цвету, блеску, показателю преломления и очень близки по плотности и твердости.
Учитывая его весьма доступную стоимость, этот наноизумруд можно уверенно назвать достойной альтернативой гидротермальному изумруду, а также зеленому фианиту,
иттрий-алюминиевому и галий-гадолиниевому гранатам.
Сапфирово-синий нанокристалл заметно отличается
от природных сапфиров по плотности, показателю преломления и твердости, но идентичен по цвету и блеску.Нашнаносапфир успешно конкурирует по цене
с синтетическим корундом и пользуется большим спросом в диапазоне размеров от 0,8 до 15 мм. Хризолитовый, цитриновый,
розовый, серый, все виды топазовых и другие прозрачные
нанокристаллы очень близки своим природным аналогам
как по цвету, так и по физическим свойствам. Они
гораздо лучше имитируют соответствующие природные
полудрагоценные камни, чем фианиты, гидротермальные
или флюсовые кристаллы и пригодны для технологии литья
с камнями.
Изумрудно-зеленый, сапфирово-синий и некоторые
другие цвета нанокристаллов мы производим в очень темном, темном, среднем и светлом вариантах.
Темные разновидности используются для камней мелких размеров, а
более светлые – для крупных огранок. Это позволяет получить одинаковую насыщенность в камнях разного разме-
ра, что крайне важно для производителей ювелирных изделий.
Наряду с наиболее популярными прозрачными нанокристаллами «Формика» производит черный, бирюзовый,
молочно-белый, бежевый, медовый и другие полупрозрачные (опаловые) и непрозрачные виды.
Физические свойства Нанокристаллов (НК) в сравнении с соответствующими природными аналогами (ПР)
В настоящее время мы ограничили продажу нанокристаллов в сырье и предлагаем продукцию европейской машинной огранки фирмы «Прециоза», китайской машинной и ручной огранки высокого качества. Преимущество цветных нанокристаллов перед синтетическими кристаллами, стеклами и другими альтерна- тивными материалами столь очевидно, что, несмотря на глобальный экономический кризис в ювелирной отрасли, вся производимая нами продукция в больших объемах реализуется в Таиланде, Китае, Индии, Европе, США, России и странах СНГ. Внедрение Nanogem оказалось настолько востребованным, что в этом году в дни работы сентябрьской выставки Hong Kong Jewellery&Gem Fair мы вышли в финал конкурса, организованного журналом Jewelry News Asia, и получили награду за лучшую инновацию в категории «Производство и технология». Эта победа - еще одно подтверждение признания нанокристаллов ювелирами всего мира в качестве достойной имитации природных самоцветов!
Карен Авакян,
кандидат геолого-минералогических наук
(ГК «Формика»).
Яркие, натуральные камни с древних времен и до наших дней являются предметом роскоши, которая доступна лишь узкому кругу избранных. А ведь желание обладать прекрасным присуще всем, без исключения. Большой спрос на красоту и отсутствие возможности его удовлетворить за счет природных минералов, привело к возникновению необходимости получать аналоги драгоценных камней искусственным путем. В современном мире существует несколько наиболее распространенных методик производства синтетических образцов для ювелирных изделий, одной из них является нанокристалл ситалл.
Ситалл
Можно с уверенностью утверждать, что в разработке технологий создания кристаллов русские ученые находятся на передовом рубеже. Последнее достижение в этой отрасли — технология получения нанокристалла ситалл. Название образовано от двух слов: силициум Si (кремний) и алюминий Al. По своей сути это высокотемпературное алюмосиликатное стекло. Природным аналогом можно назвать обсидиан – вулканическая порода.
По сравнению с другим изобретением русских ученых фианитом, ситалл имеет ряд преимуществ. Бесцветный, прозрачный камень является практически идеальной имитацией бриллианта, однако получить фианиты по характеристикам близкие к изумрудам или сапфирам достаточно сложно. В свою очередь ситалл, имитация изумруда, по своим параметрам очень близок к натуральным кристаллам.
Преимущества
Доступная стоимость, при практически аналогичных характеристиках с такими натуральными камнями, как изумруд, сапфир, голубой топаз, делает новый нано кристалл очень востребованным на рынке ювелирных изделий. Камень обладает уникальным ровным цветом и прозрачностью.
По аналогии с названием цвета голубого топаза London blue , их искусственная имитация получила имя ситалл Лондон .
Ситалл параиба — коммерческое название имитации редких голубых кристаллов турмалина.
С точки зрения технологичности, при производстве ювелирных украшений, ситалл имеет еще одно очень важное преимущество — он устойчив к термоудару.
В последние годы широкое применение в ювелирном производстве получила технология отливки изделий с камнями. При использовании этого процесса, жидкий металл разогретый свыше 1000 градусов заливается в форму с камнями. Цветные фианиты, особенно крупные, не могут выдержать резкий перепад температур и либо разрушаются, либо теряют свой цвет. Ситаллы же достойно выдерживают такие перегрузки без ущерба качеству, что дает возможность существенно сократить производственные затраты, исключив оплату труда по закрепке камней.
Синтетически вставки в ювелирных украшениях последние десятилетия были представлены исключительно . Появление новых нано кристаллов дало возможность конкуренции в данной отрасли. А, как известно, конкуренция — двигатель прогресса.
Бесспорные преимущества новинки по сравнению с другими имитациями, предопределяет очень широкое использование таких кристаллов при изготовлении ювелирных изделий. Новизна и красота привлекают большое количество желающих приобрести недорогие, но изысканные украшения. Можно с уверенностью предположить, что в недалеком будущем слово «ситалл» все чаще будет звучать в ювелирных магазинах.
Самопроизвольная кристаллизация стекла – процесс, как известно, нежелательный, ведь после кристаллизации изделие теряет внешнюю привлекательность, прочность и вообще может разрушиться. Другое дело – управляемая поликристаллизация , то есть образование в аморфном стеклянном массиве множества мелких кристалликов. Именно поликристаллизация лежит в основе высоких потребительских свойств керамики и .
История создания ситалла
Первые успешные попытки насытить аморфное стекло кристаллами относятся к 1739-му году. Рене Реомюр, академик Парижской и Петербуржской академия наук, пытался изобрести жаростойкое стекло – и получил материал, внешне схожий с фарфором.Молочно-белая непрозрачность реомюровского «фарфора» обуславливалась размерами микрокристаллов, насыщавших стекольную массу. Изобретение показалось бесполезным, и о нем забыли.
Более чем через два столетия опыты по варке стеклокерамической массы возобновились – уже в Америке. Промышленный шпионаж, считавшийся в середине ХХ века двигателем прогресса, разнес идеи производства нового материала по миру.
Оказалось, не так сложна технология, как попытка дать стеклокристаллическому веществу звучное имя. В США пытались внедрить название «пирокерам». Поляки придумали «квазикерам». Англичане решили соригинальничать и предложили миру слово «слагцерам».
И тогда все прогрессивное человечество обратило взоры в сторону России, ибо в области словотворчества тогдашний СССР опережал всякое государство планеты. Физик, крупный специалист по стеклу, лауреат Сталинских премий профессор Исаак Китайгородский предложил звать новый стекломатериал ситаллом. Слово «ситалл» сотрудники лаборатории Китайгородского составили из «кристалла» и «стекла».
Название прижилось. Ситалл отправился завоевывать рынок.
Чем силен ситалл?
Первые ситаллы вряд ли могли порадовать эстетов. Если размеры микрокристалликов в стеклянном массиве превышали длину полуволны света, материал получался серовато-молочным (как у Реомюра). Прозрачные разновидности ситалла мало отличались от низкосортного стекла, были мутными и слабоокрашенными (в тона болотной жижи).Однако выдающиеся физические свойства ситалла предопределили его успех. По прочности, износоустойчивости, термостойкости ситалл намного превосходит аморфное стекло. По твердости ситалл соперничает с лучшими сортами стали. Материал безупречно работает как электроизолятор.
Но самое важное – с точки зрения геммологии – свойство ситалла открылось позднее, через два десятилетия производства нового материала. Оказалось, что ситаллу можно сообщить высокие оптические свойства и заменить им менее прочное кварцевое стекло.
Прозрачность ситалла, достаточная для изготовления линз, достигается синтезированием в стекле кристаллов особо малого размера. Свет беспрепятственно огибает такие кристаллики и, проходя через кристаллическую решетку, преломляется точно так же, как и в аморфной стеклянной массе.
От ситалла оптического до ситалла ювелирного качества оставался всего один шаг. Но растянулся он на долгие годы...
Цвет ситалла
Первые ситаллы – из тех, что Китайгородский получил еще до войны – отличались крайней невзрачностью. Поскольку в качестве исходного сырья использовались отходы металлургического производства, шлакоситаллы выходили из лабораторий окрашенными окисями металлов в серо-бурые с прозеленью цвета.Война помешала совершенствованию технологий, да и строители не особо протестовали против непонятного цвета плит, шедших на облицовку полов в цехах и коридорах. Лишь в 1970-м году были получены первые партии ситалла красивой молочно-белой окраски. Добавления пигментов позволили добиться известного разнообразия в колорите производимой продукции.
Однако ювелирная промышленность подобным материалом заинтересоваться не могла. А вот стеклокристаллическая масса, способная выдерживать высокие термодинамические нагрузки и пригодная к изготовлению рубинового стекла для звезд московского Кремля – ювелирам пригодилась...
Трудности и победы
Как известно, некоторые металлы, будучи добавленными в стеклянную шихту в минимальных количествах (до полупроцента), растворяются в кремнеземе при варке стекла, а при остывании – кристаллизуются. Меняя светопропускные способности стекла, металлы оцвечивают материал, не снижая его прозрачности.Однако ситалл – это смесь кристаллической и аморфной фаз стекла , причем в пропорциях явного преобладания кристаллов (90% и выше). Невозможно даже подумать, чтобы кристаллы металлов, введенные в стекло в столь больших количествах, сохранили материалу прозрачность.
Парадокс решился не без труда. Многочисленные эксперименты с дозированием металлических добавок и режимами термообработки стекла позволили создать технологию катализа кристаллизации кремнезема.
При варке прозрачного окрашенного ситалла металлы добавляются в шихту, и после образуют мельчайшие – до двух миллионных долей метра размером – кристаллы. При термообработке каждый из кристаллов металла становится центром формировании кристаллической фазы кремнезема, причем область кристаллизации имеет округлую каплевидную форму.
Фактически отливка ситалла превращается в массив кристаллических микросфер SiO2 с металлическими затравочными центрами, скрепленных цементом аморфного стекла. Именно этот материал и идет на изготовление ситалловых ювелирных вставок.
Следуя вербальной моде, ювелиры зовут ситалловые вставки «наносинтетикой». Стоимость наносинтетики в изделиях достигает уровня в пять долларов за карат.
Применение цветных прозрачных ситаллов
Помимо ювелирной отрасли, с энтузиазмом принявшейся гранить и оправлять кусочки кристаллизованного стекла, новым материалом заинтересовались и оптики, и электронщики, и создатели космической техники.Сегодня ученые умеют не только зонировать окраску ситалла, но и формировать внутри кристаллизованного стекла точно очерченные участки с заданными оптическими свойствами. Таким способом изготавливаются сложные светофильтры, решетки, зеркала и прочие оптические элементы конструкций.
Созданы ситаллы, меняющие свои светопропускные характеристики в зависимости от интенсивности электромагнитных потоков. Возобладает ли наносинтетика александритовым эффектом? Скоро увидим!
Ситалл камень 21 ВЕКА. Ювелирный мир знает множество камней: природных и искусственно выращенных. И, кажется, ничего нового в царстве минералов нас уже не ждет. Но это не так! Недавно модницам всего мира стал известен еще один необычный из них. отлично имитирующий природные аналоги.
Эту новинку разработали российские ученые. Название «ситалл»произошло от слияния двух слов «кремний» и «аллюминий». Ситалл или наноситал - это вставка нового поколения, уникальный материал, синтезированный в лаборатории, но в тоже время, состоящий из компонентов натуральных ювелирных камней. Поэтому он сходен по всем химико-физическим свойствам с натуральными минералами. Наиболее близок наноситал с естественным горным хрусталем. Ситалл камень кристально прозрачный и имеет широкий спектр возможных цветов. Это позволяет воссоздать почти все полудрагоценные и драгоценные камни: аметисты, корунды, топазы, цирконы, гранаты, хризолиты, изумруды, сапфиры и прочие.
Ситалл камень что это
Камень ситалл - это не «стекляшка». Он не теряет свой первоначальный вид со временем. Имеет широкую , высокую твёрдость (8 баллов) и износостойкость. Он имеет высокую термостойкость и устойчивость к химическим воздействиям. У ситалла доступная стоимость, по сравнению с природными минералами он стоит значительно дешевле.
Благодаря множеству оттенков украшения с ним легко подобрать к любой одежде. Ситалл камень, сочетающийся как с повседневными нарядами, так с деловыми и, даже, праздничными. Как в обрамлении золота, так и в обрамлении серебра этот он выглядит безупречно. Визуально ситалл камень очень трудно отличить от природных аналогов, поэтому он пользуется такой популярностью.
Ситалл камень и Наноситал
Наноситал- серьезный конкурент фианита на ювелирном рынке. Его неоспоримыми преимуществами в ювелирном мире стали дешевая стоимость и отличные физические свойства. Многие компании, например известная российская компания «Соколов», успешно применяет его в качестве вставок в своих украшениях.
камень ситалл, наноситалл, ситалл технический, камень наноситалл, топаз, аметист, аметрин,топаз, циркон, гранат, хризолит, изумруд, сапфир,
корунд, кварц, шпинель, синтезированные минералы, драгоценные и полудрагоценные вставки, синтезированные вставки, наноситалл,
ситалл камень что это, ситалл камень в ювелирных изделиях, что за камень ситалл
Время высоких технологий и невероятных научных достижений мало кого оставляет раздосадованным, даря миру уникальные гаджеты и революционные новинки электроники. Однако, когда дело касается ювелирных украшений, то взглянуть под совершенно иным углом на привычные вещи людям бывает непросто. Давайте вместе развеем иллюзии относительно самой провокационной вставки современности — наноситала .
Вставки нового поколения
Наноситал, или ситалл, — это уникальный материал, состоящий из главных компонентов натуральных ювелирных камней — SiO2 и Al2O3, с той лишь разницей, что синтезирован он в лабораторных условиях. Таким образом учёные творят настоящие чудеса, складывая своими руками различные комбинации из этих оксидов! Получается своеобразный ювелирный «пазл», повторяющий натуральные минералы по всем химико-физическим параметрам.
По своим свойствам ситалл наиболее близок к природному топазу. Кристальная прозрачность и широкий спектр возможных цветов дают беспрецедентную возможность воссоздавать практически все цветные полудрагоценные и даже драгоценные камни.
Отдельно стоит отметить оптические показатели ситалла. В отличие от других неприродных вставок, блеск и цвет ситалла безупречен даже в крупных образцах.
Лучший из лучших
Если вы действительно хорошо разбираетесь в ювелирных камнях, вы никогда не позволите себе назвать ситалл «стекляшкой». В отличие от стекла ситалл обладает исключительными свойствами:
Непревзойдённый блеск и чистота, тогда как стекло со временем теряет свой первоначальный вид, перестаёт преломлять солнечные лучи, становится мутным, затёртым и крайне неэстетичным.
Широкая палитра цветов.
Высокая твёрдость, плотность и износостойкость, в то время как стекло имеет крайне низкую твёрдость по шкале Мооса. При частой носке стекла это выливается в деформацию огранки: округление углов, царапины и снижение оптических свойств.
Приемлемая цена.
Ситалл объединяет в себе всё лучшее, что есть в натуральных вставках и нивелирует минусы некачественных аналогов природных камней.
В тренде
Что же касается вопроса стиля, то и здесь ситалл остаётся на высоте.
Благодаря огромному спектру возможных цветов, эти камни очень легко подобрать абсолютно к любой одежде — от незатейливых повседневных нарядов до самых торжественных. Также ситаллы можно смело надевать и в офис. Например, идеально подойдут такие оттенки, которые повторяют тона непрозрачных камней, таких как кахолонг, розовый кварц, опал, агат, бирюза и другие.
