Strontiumtitanaatti

strontiumtitanaatti

Synteettinen strontiumtitanaatti oli yksi useista 1940-luvun lopulla ja 1950-luvun alussa patentoiduista titanaateista; muut titanaatit sisälsivät bariumtitanaatin ja kalsiumtitanaatin.

Osta luonnon jalokiviä jalokivikaupastamme

Fabuliitti strontiumtitanaatti

Tutkimuksen suoritti ensisijaisesti National Lead Company (myöhemmin nimeksi NL Industries) Yhdysvalloissa, Leon Merker ja Langtry E. Lynd. Merker ja Lynd patentoivat kasvuprosessin ensimmäisen kerran 10. helmikuuta 1953; Seuraavien neljän vuoden aikana patentoitiin useita parannuksia, kuten rehujauheen muutokset ja väriaineiden lisäykset.

Verneuilin perusprosessin muutos (tunnetaan myös nimellä liekki-fuusio) on suosittu kasvumenetelmä. Käytetään käänteistä oksi-vety-puhallusputkea. Hapen kanssa sekoitettua rehujauhetta syötetään varovasti puhallusputken läpi tyypillisellä tavalla, mutta lisäämällä kolmas putki hapen toimittamiseksi muodostaen trikonipolttimen.

Ylimääräistä happea tarvitaan strontiumtitanaatin onnistuneeseen muodostumiseen, joka muuten epäonnistuu hapettumasta kokonaan titaanikomponentin vuoksi. Suhde on noin 1.5 tilavuutta vetyä kutakin happitilavuutta kohti.

Erittäin puhdistettu rehujauhe saadaan tuottamalla ensin titanyylikaksoisoksalaattisuola (SrTiO (C2O4) 2 · 2H2O) saattamalla strontiumkloridi (SrCl2) ja oksaalihappo ((COOH) 2.2H2O) reagoimaan titaanitetrakloridin (TiCl4) kanssa.

Suola pestään kloridin täydelliseksi eliminoimiseksi, kuumennetaan 1000 ° C: seen tarvittavan koostumuksen omaavan vapaasti virtaavan rakeisen jauheen tuottamiseksi, jauhetaan ja seulotaan sen varmistamiseksi, että kaikki hiukkaset ovat kooltaan 0.2-0.5 mikrometriä.

Rehujauhe putoaa oksivetyliekin läpi, sulaa ja laskeutuu pyörivälle ja hitaasti laskeutuvalle alustalle alla. Jalustan korkeutta säädetään jatkuvasti pitämään sen yläosa optimaalisessa asennossa liekin alapuolella, ja useiden tuntien aikana sula jauhe jäähtyy ja kiteytyy muodostaen yhden jalkaisen päärynä- tai säkkikiteen.

Tämän putken halkaisija on yleensä enintään 2.5 senttimetriä ja pituus 10 senttimetriä; se on aluksi läpinäkymätön musta, joka vaatii edelleen hehkuttamista hapettavassa ilmakehässä, jotta kide olisi väritön ja rasitus poistettaisiin. Tämä tehdään yli 1000 ° C: ssa 12 tunnin ajan.

SrTiO3: n ohutkalvot voidaan kasvattaa epitaxialisesti erilaisilla menetelmillä, mukaan lukien pulssitut laserlaskeuma, molekyylisädeepitaxy, RF-sputterointi ja atomikerroksen kerrostuminen. Kuten useimmissa ohutkalvoissa, erilaiset kasvumenetelmät saattavat johtaa huomattavasti erilaisiin viko- ja epäpuhtauksien tiheyksiin ja kiteisiin laatuihin, mikä johtaa suuren vaihtelun elektronisiin ja optisiin ominaisuuksiin.

Strontiumtitanaatti vs timantti

Sen kuutiomainen rakenne ja korkea dispersio tekivät synteettisestä strontiumtitanaatista kerran tärkeimmän ehdokkaan timantin simuloimiseksi. Alkaen n. Vuonna 1955 valmistettiin suuria määriä strontiumtitanaattia tähän ainoaan tarkoitukseen.

Strontiumtitanaatti kilpaili tuolloin synteettisen rutiilin ("titania") kanssa, ja sillä oli se etu, että siitä puuttui jälkimmäiselle materiaalille ominainen valitettava keltainen sävy ja voimakas kaksirivisyys. Vaikka se oli pehmeämpi, se oli huomattavasti lähempänä timanttia.

Loppujen lopuksi molemmat jäisivät käytöstä, ja ne peittyi luomalla "parempia" simulantteja: ensin itriumalumiinigranaatti (YAG) ja pian sen jälkeen gadoliniumgalliumgranaatti (GGG); ja lopuksi (toistaiseksi) lopullinen jäljitelmä timanttisarjan ja kustannustehokkuuden suhteen kuutiometriä zirkonia.

Huolimatta vanhentuneestaan ​​strontiumtitanaattia valmistetaan edelleen ja sitä esiintyy säännöllisesti koruissa. Se on yksi kalleimmista timanttisimulanteista, ja harvinaisuutensa vuoksi keräilijät voivat maksaa palkkion suurista eli yli 2 karaatin (400 mg) näytteistä.

Timanttisimulanttina strontiumtitanaatti on petollisinta sekoitettuna meleeen eli alle 0.20 karaatin (40 mg) kivien kanssa ja kun sitä käytetään komposiitti- tai kaksinkertaisen kiven (esim. Synteettisen korundin kruununa tai yläosana) perusaineena. kivestä).

Mikroskoopin alla gemmologit erottavat strontiumtitanaatin timantista sen pehmeyden perusteella - mikä ilmenee pinnan hiertymät ja ylimääräinen dispersio (koulutettuun silmään) ja satunnaiset kaasukuplat, jotka ovat synteesijäännöksiä.

Dupletit voidaan havaita liitoslinjalla hihnassa (kiven "vyötäröllä") ja litistyneillä ilmakuplilla tai liimalla, jotka näkyvät kiven sisällä kiinnityskohdassa.

Strontiumtitanaattimohat

Kovuus 5-6

Strontiumtitanaatti

Luonnolliset jalokivet myyntiin jalokivikaupassamme