Моссанит (SiC) – редкий минерал карбида кремния, открытый Анри Муассаном в 1893 году. Обладает высокой твердостью и теплопроводностью, применяется в промышленности.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Минерал карбид кремния
Silicon carbide mineral
Моиссанит (Moissanite /ˈmɔɪsənait/) — это природный карбид кремния и его различные кристаллические полиморфы. Он имеет химическую формулу SiC и является редким минералом, впервые обнаруженным французским химиком Анри Мойссаном в 1893 году. Карбид кремния, или моиссанит, ценен для коммерческого и промышленного применения благодаря своей твердости, оптическим свойствам и теплопроводности.
Moissanite ('/m//ɔɪ//s//ə/,/n//aɪ//t/) is naturally occurring silicon carbide and its various crystalline polymorphs. It has the chemical formula SiC and is a rare mineral, discovered by the French chemist Henri Moissan in 1893. Silicon carbide or moissanite is useful for commercial and industrial applications due to its hardness, optical properties and thermal conductivity.
Предыстория
Минерал мойсанит был обнаружен Анри Мойсаном при изучении образцов горных пород из метеоритного кратера в Каньоне Диабло, штат Аризона, в 1893 году. Поначалу он ошибочно принял кристаллы за алмазы, но в 1904 году установил, что это карбид кремния. Искусственный карбид кремния был синтезирован в лаборатории Эдвардом Г. Эчесоном в 1891 году, всего за два года до открытия, сделанного Мойсаном. Минеральная форма карбида кремния была названа в его честь позднее, уже в жизни Мойсана.
The mineral moissanite was discovered by Henri Moissan while examining rock samples from a meteor crater located in Canyon Diablo, Arizona, in 1893. At first, he mistakenly identified the crystals as diamonds, but in 1904 he identified the crystals as silicon carbide. Artificial silicon carbide had been synthesized in the lab by Edward G. Acheson in 1891, just two years before Moissan's discovery. The mineral form of silicon carbide was named in honor of Moissan later on in his life.
Геологическое явление
В естественной форме мойсанит остается очень редким. До 1950-х годов не было обнаружено других источников мойсанита, кроме как в виде пресолярных зерен в углеродистых хондритных метеоритах. Затем, в 1958 году, мойсанит был найден в верхней мантии формации Грин-Ривер в штате Вайоминг, а в следующем году – в виде включений в ультрамафической породе кимберлите из алмазной шахты в Якутии на Дальнем Востоке России. Однако существование мойсанита в природе оспаривалось еще в 1986 году американским геологом Чарльзом Милтоном. Последующие открытия показали, что он встречается в природе в виде включений в алмазы, ксенолиты и другие ультрамафические породы, такие как лампроит.
In its natural form, moissanite remains very rare. Until the 1950s, no other source for moissanite other than as presolar grains in carbonaceous chondrite meteorites had been encountered. Then, in 1958, moissanite was found in the upper mantle Green River Formation in Wyoming and, the following year, as inclusions in the ultramafic rock kimberlite from a diamond mine in Yakutia in the Russian Far East. Yet the existence of moissanite in nature was questioned as late as 1986 by the American geologist Charles Milton. Discoveries show that it occurs naturally as inclusions in diamonds, xenoliths, and such other ultramafic rock such as lamproite.
Метеориты
Анализ зерен карбида кремния, обнаруженных в метеорите Мёрчисона, выявил аномальные изотопные соотношения углерода и кремния, указывающие на внесолнечное происхождение, за пределами Солнечной системы. 99% этих зерен карбида кремния формируются в окрестностях углеродных асимптотических гигантских звезд. Наличие карбида кремния вокруг этих звезд подтверждается данными их инфракрасных спектров. Обнаружение карбида кремния в метеорите Каньон-Диабло и других местах было отложено на длительное время из-за загрязнения карборундом (SiC) от абразивных инструментов, используемых человеком. Окраска сильно варьируется и оценивается в диапазоне от D до K по шкале оценки цвета алмазов.
Analysis of silicon carbide grains found in the Murchison meteorite has revealed anomalous isotopic ratios of carbon and silicon, indicating an extraterrestrial origin from outside the Solar System. 99% of these silicon carbide grains originate around carbon rich asymptotic giant branch stars. Silicon carbide is commonly found around these stars, as deduced from their infrared spectra. The discovery of silicon carbide in the Canyon Diablo meteorite and other places was delayed for a long time as carborundum (SiC) contamination had occurred from man made abrasive tools. Colors vary widely and are graded from D to K range on the diamond color grading scale.
Приложения
Моиссанит был представлен на ювелирном рынке как альтернатива алмазу в 1998 году после того, как компания Charles & Colvard (ранее известная как C3 Inc.) получила патенты на создание и продажу выращенных в лаборатории камней из карбида кремния, став первой компанией, сделавшей это. К 2018 году срок действия всех патентов на оригинальную технологию во всем мире истек. В настоящее время компания Charles & Colvard производит и распространяет ювелирные изделия из мойсанита и отдельные камни под торговыми марками Forever One, Forever Brilliant и Forever Classic. Другие производители продают карбид кремния под торговыми марками, такими как Amora. По шкале Мооса твердости минералов (где алмаз является предельно твердым материалом, 10) твердость мойсанита оценивается в 9,25. Благодаря своей твердости он может использоваться в экспериментах при высоких давлениях в качестве замены алмаза (см. ячейку с алмазной наковальней). Он также проявляет термолюминесценцию, что делает его полезным в дозиметрии излучения.
Moissanite was introduced to the jewelry market as a diamond alternative in 1998 after Charles & Colvard (formerly known as C3 Inc.) received patents to create and market lab grown silicon carbide gemstones, becoming the first firm to do so. By 2018 all patents on the original process world wide had expired. Charles & Colvard currently makes and distributes moissanite jewelry and loose gems under the trademarks Forever One, Forever Brilliant, and Forever Classic. Other manufacturers market silicon carbide gemstones under trademarked names such as Amora. On the Mohs scale of mineral hardness (with diamond as the upper extreme, 10) moissanite is rated as 9.25. Because of its hardness, it can be used in high pressure experiments, as a replacement for diamond (see diamond anvil cell). It also exhibits thermoluminescence, making it useful in radiation dosimetry.