人造礦物
由于有些礦物在自然界產(chǎn)出較少,不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,從19世紀四十年代開始了人造礦物的研究。許多人造礦物的性能已接近或超過相應(yīng)的天然礦物,有些人造礦物可以代替某些天然礦物,成本比開采天然礦物的成本還低,并且可以控制礦物的質(zhì)量和大小。所以人造礦物的研究和生產(chǎn)發(fā)展很快。
石英具有壓電效應(yīng),按晶體一定方向切割的薄片廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)上,如雷達上就需要這種切片,但要想獲得這種薄片,必須是透明、無缺陷的石英晶體,大小還有一定要求(不小于6×6×6mm)。雖然石英在自然界普遍分布,但符合要求的石英晶體卻很少,即使有這種晶體,在開采過程中也很容易將晶體震裂,影響使用價值。自從1947年實驗室培養(yǎng)出人工晶體后,為工業(yè)生產(chǎn)提供了大量透明可用的晶體,現(xiàn)在光學(xué)和電子工業(yè)上所用的石英晶體都是人造石英晶體。20世紀80年代末全世界人造石英生產(chǎn)能力已近2000噸。
金剛石以其最大的硬度、半導(dǎo)體性質(zhì)以及光彩奪目的光澤,分別應(yīng)用于鉆頭切割、電子工業(yè)和寶石工業(yè)上。從1955年開始在實驗室合成人造鉆石,但顆粒較小只有1克拉左右,這種鉆石不夠透明故多用于切割工業(yè)。而用于首飾上的金剛石只有少數(shù)是人工合成的,大多數(shù)是以其它人工合成的礦物作為金剛石的代用品。人造立方氧化鋯(ZrO2)、人造金紅石(TiO2)、人造尖晶石(MgAl2O4)等,這些礦物都具有高的折射率和色散,打削加工后均能出現(xiàn)閃閃發(fā)光的色散效應(yīng),可代替金剛石用于首飾工業(yè),鑲嵌在戒指上,而人工合成的金剛石其中含有B、Be、Al等雜質(zhì),使其半導(dǎo)體性能強于天然金剛石。
隨著人們生活水平的提高,寶石的需求量也不斷增長,但寶石礦的產(chǎn)出不多,且分布局限,所以人工合成寶石就代替了相應(yīng)的天然寶石。人造祖母綠、人造剛玉、人造變石、人造綠松石等與天然寶石基本一致,都已經(jīng)生產(chǎn)出來并在市場上銷售。
人造礦物的研究發(fā)展迅速,現(xiàn)在不僅合成相似于自然界產(chǎn)出的礦物的人造礦物,并且在實驗室還合成許多自然界沒有的人工晶體,以滿足工業(yè)需要。
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