합성 루비 & 사파이어

실험실에서 보석을 만드는 능력은 1902년 프랑스 화학자 Auguste Verneuil이 합성 루비를 만들기 위해 화염 융합 이라는 방법을 개발하면서 시작되었습니다. 이것은 단순한 실험실 실험이 아니었습니다. Verneuil은 곧 자신의 연구실을 본격적인 생산 시설로 확장하고 1,000kg의 합성 물질을 생산해냈습니다. 강옥 1907년까지 매년.

베르누이는 주로 다음 물질의 합성을 위해 화염 융합을 개발했습니다. 루비 , 그러나 다음을 포함한 다른 보석 재료를 만드는 데에도 동일한 방법을 사용할 수 있습니다. 사파이어 , 스타 사파이어 , 스피넬 , 금홍석 및 스트론튬 티타네이트.

화염융합법의 기본 개념은 원석 재료를 취하여 녹인 후 재결정화시키는 것입니다. 개념은 간단하지만 이 방법은 몇 가지 핵심 기술에 의존합니다. 첫째, 공정을 시작하려면 극도로 순수한 물질이 필요했습니다. 의 경우 루비 또는 사파이어 , 이는 나트륨 등의 불순물이 없는 산화알루미늄을 의미합니다. 루비를 재결정화하려는 최초의 시도는 실제로 미세한 순수 산화알루미늄이 부족하기 때문에 천연 루비 결정을 녹이는 방식으로 이루어졌습니다.

다음으로 분말화된 산화알루미늄을 최소 섭씨 2,000도 이상의 온도로 가열할 수 있는 방법이 필요했다. 최근 개발된 산수소 토치는 Verneuil에게 그의 용광로 기술을 제공했습니다.

베르누이 공정 중에 분말화된 산화알루미늄은 불꽃을 통과하는 튜브 아래로 방출되어 물질을 작은 물방울로 녹입니다. 이 물방울은 용광로 바닥에 있는 흙으로 된 지지대 위로 떨어집니다.

작은 물방울은 부울(boule) 이라는 단결정을 형성합니다. 부울은 끝이 가늘어지는 특징적인 원통형 모양을 가지고 있습니다. 일반적으로 직경은 약 13~25mm, 길이는 50~100mm, 무게는 75~250캐럿입니다.

베르누이 화염 융합 공정에 의해 생성된 결정은 자연적으로 발생하는 결정과 화학적으로나 물리적으로 동일하며, 둘을 구별하려면 일반적으로 강한 확대가 필요합니다. 베르누이 결정의 대표적인 특징 중 하나는 곡선형 성장선입니다. 이는 열 구배가 높은 환경에서 원통형 부울이 위쪽으로 성장하면서 형성됩니다. 천연 결정의 등가 성장선은 평행합니다.

화염 융합에 의해 생성된 보석의 또 다른 특징은 용광로의 과도한 산소로 인해 미세한 가스 기포가 자주 존재한다는 것입니다. 천연 결정의 결함은 일반적으로 고체 불순물입니다. 그러나 기포만으로는 더 이상 합성 루비의 신뢰할 만한 지표로 간주될 수 없습니다. 천연 루비 골절로 가득 찬 납유리를 사용하면 유리로 채워진 공동에 가스 기포가 나타나는 경우가 많습니다. 그러나 균열이 채워진 루비는 일반적으로 많이 포함되어 있는 반면 화염 융합 루비에는 천연 내포물이 없다는 점에 유의하십시오.