Синтетический корунд

Годену удалось первому получить искусственным путём  зёрна кристаллического корунда, а в 1904 году Вернейль под руководством Фреми первым изготовил тонкие пластинки которые к сожалению не были пригодны для использовать в ювелирном деле. Один из тиглей в котором можно увидеть блестящие рубиновые зёрна находится в Британском музее естественной истории в галерее минералов. Вернейль создал необычную печь которая походила на перевёрнутую паяльную трубку.

С помощью прибора Вернейля выращивают не только корунд и рубин синтетический но другие камни
Прибор Вернейля с помощью которого выращивают синтетический корунд

Эта печь состоит из двух трубок одна из которых (E) вначале была широкой, а в конце очень узкой и входила узкой частью во вторую трубку (F). По трубке (C) подавали кислород который проходил через пластину которая закрывала сверху трубку (E). Через эту пластину проходила резиновая втулка внутри которой располагался стержень. К этому стержню в верхней части крепили диск (B), а в нижней части сосуд (D) в который насыпали глинозём. Под действием электромагнита поднимался молоток (A) и освобождаясь падал на диск (B). По стержню расположенному внутри резиновой втулки удар передавался на сосуд (D) в котором от удара глинозём через специально ситечко падал вниз по трубке. Во вторую трубку (F) подавали водород через отверстие (G). Кислород и водород соединялись выходя из второй трубки прямо над отверстием (L). Чтобы тяга пламени была правильной её окружили экраном (M) и сделали в нём смотровое окошко. Экран в верхней части снабдили водяной рубашкой чтобы колба не сломалась от перегрева. Глинозём попадая в пламя у отверстия (L) плавился и в виде жидкой капли падал на подставку (P) сделанную из плавленой окиси алюминия. Эта подставка соединялась с железным стержнем (Q) с помощью платиновой муфты. С помощью этого стержня регулируют рост бульки используя специальные винты (R) и (S) для регулировки стержня по центру и по высоте.
Булька это и есть искусственная разновидность корунда которая зависит он красителя добавленного в глинозём. Вначале кислород подаётся под низким давлением чтобы избежать плавления подставки, а по мере роста бульки давление увеличивают до критической чтобы верхняя часть бульки находилась в расплавленном состоянии но не закипала. По мере роста бульки подставку нужно опускать чтобы она формировалась в форме цилиндра или груши которая соединяется с подставкой тонкой частью. Когда  булька достигнет нужного размера нужно резко и одновременно прекратить подачу газов. После этого нужно подождать примерно 10 минут открыть камеру и снять бульку с подставки. В наше время с помощью метода Вернейля начали получать бульки которые годятся для использования в ювелирном деле.

Корунд сапфир синтетический что это
Вырастили корунд синтетический камень синеватого цвета

Этим методом выращивают бульки цилиндрической формы массой 10 каратов всего за 1 час. Такие бульки разделяются на половинки прямо вдоль центральной оси которые затем предаются огранке. Каждая булька представляет из себя отдельный кристалл по форме близкой к яркому и гладкому цилиндру без явных признаков граней. Однако купол или округлый конец у бульки получается шероховатым из-за развитых тонких линий в форме сетки которые пересекаются под углом в 60 градусов. Произведя Гониометрические исследования выяснилось, что сетка состоит из мельчайших плоскостей которые соответствуют основному ромбоэдру корунда. В том месте где булька соединялась с подставкой наблюдается чёткая плоскость раздела которая параллельна поверхности основанию. Эти плоскости составляют прямой угол с кристаллографической осью. При равномерном остывании бульки кристаллографическая ось совпадает с осью бульки. Однако в промышленном изготовлении бульки технологический процесс очень часто нарушается и в итоге кристаллографическая ось располагается наклонно, а в некоторых случаях и под прямым углом к оси ядра. Исходя из этого следует, что внутреннее строение булька очень схоже с корундом хотя по внешнему виду они совсем разные.
Камни вырезанные из бульки обладают теми же физическими свойствами, что и природный корунд. Поэтому искусственный корунд получение которого происходила в лабораторных условиях почти невозможно отличить от натурального, а отличить их можно только по характерным для корунда дефектам. Экспериментируя с содержанием окиси хрома началось получение корунда различных цветов и оттенков. В 1909 году Вернейль добавив окись титана в магнетит в качестве красящего элемента получил синтетический корунд камень голубого цвета. Позже из состава красящего вещества исключили окись железа и стал получаться корунд искусственный камень более естественной окраски. Добавив кобальт, цинк, магний или ванадий получается искусственный корунд камень с оттенком зелёного цвета и этот оттенок может изменяться в зависимости от добавленного материала. Добавив титан, железо и никель синтетический корунд приобретёт фисташково зелёный цвет. Добавив титан, железо и хром синтетический корунд приобретает фиолетовую окраску. При реакции распада твёрдого раствора в котором выпадают иголочки рутила получаются прекрасные корунды.
Почти все синтетические камни содержат пузырьки воздуха. У некоторых камней пузырьки воздуха очень маленькие и поэтому они похожи на пылинки. Такие пузырьки приобретают сферическую форму. По наличию этих пузырьков можно определить настоящий камень или искусственный. В натуральном камне пузырьки тоже могут присутствовать но формы их бывают только округлыми. Изготавливая корунды для ювелирных дел мастера делают вращающую подставку чтобы уменьшить размер и количество пузырьков в камне. Также отличить природный корунд от искусственного можно другим способом. Камень погружается в масло и при ярком освещении рассматривается под микроскопом. У искусственных камней можно рассмотреть изогнутые бороздки или линии роста бульки. У натуральных камней бороздки всегда располагаются прямолинейно так как они повторяют плоские грани первоначального кристалла.
В настоящее время корунд применяют не только в ювелирном деле но в промышленности например в каких-нибудь приборах, мазерах, лазерах или в качестве опорных камней в часах. Искусственный корунд выращивают стержнями диаметром от 2 до 3 мм и длиной от 25 до 30 см но можно вырастить корунд и длиннее например 60 см. Корунд растёт со скоростью 25 мм в час. Выращенные стержни корунда нужно сразу прокалить при температуре не меньше 1500 градусов и тогда поверхность станет блестящей и чистой. Горячие стержни можно легко гнуть. Толстые стержни и в которых содержится много окиси хрома получаются очень хрупкими. В наше время разработали другие методы получения искусственного корунда но они не пользуются популярностью так как с помощью них получаются только камни которые можно использовать в технических нуждах, а не в ювелиром деле.