合成莫依桑石(合成碳化硅
一、合成莫依桑石(合成碳化硅Synthetic Moissanite)
合成莫依桑石是一种合成的α碳化硅单晶材料。天然碳化硅是1904年最先由莫依桑发现于亚利桑那的陨石中,自然界极为稀少。早在1955年Lely就利用气相升华法生长出大颗粒的莫依桑石,这种技术被称为Lely技术,但获得的是有六方、三方和立方晶系的多型的混合物,主要用作工业磨料和半导体材料。大约于20世纪90年代晚期,通过利用选定多型的定向籽晶,生长出只由一种多型,即6H-SiC或4H-SiC,构成的大的单晶体。90年代末由北美的C3Inc.公司作为首饰用投放于市场,并主要作为钻石的仿制品。这种材料的合成应用了在高温常压下气相迁移的化学机制。
近无色的大颗粒六方α碳化硅,即莫依桑石,因其具有与钻石相近的导热性、硬度及光学性质,被广泛地用作钻石的仿制品。通过加入一定的锆和铝,可以获得无色的品种,加入其他致色元素可以生产出各种颜色及黑色的品种。目前,莫依桑石年产量达7万ct。
合成莫依桑石的基本性质:
(1)化学成分:SiC。
(2)晶系:六方晶系。
(3)光泽:金刚光泽。
(4)颜色:早期产品为淡绿色,近几年出现了近于无色的品种,也有其他颜色者。
(5)透明度:透明。
(6)解理:不发育。
(7)硬度:9~9.25,韧性较强。
(8)相对密度:3.22。
(9)折射率:Ne:2.691,No:2.649。
(10)双折射率:0.042。
(11)光性:一轴晶正光性。
(12)色散:0.104,强。
(13)导热性:很好,与钻石接近。
(14)内含物:常含平行的针状包裹体,其明显的刻面棱重影。
大量定向的针状包裹体和极高的色散使它十分容易在10倍放大镜下就可以与钻石区分开,此外,利用其较低的相对密度也可以将它与钻石区分开。莫依桑石在二碘甲烷中浮起,而钻石下沉。其导热性较高,与钻石接近,用一般的热导仪也难以区分,除非在使用前热导仪经过精确的校正。现在已研制出一种小仪器(Diamond Tester Model 590),与热导仪类似,可以方便、快捷地区分钻石与合成莫依桑石。
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