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Edelsteinmuseum Bitterfeld

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steinfroilein:
Touché  ;)


Wenn man auf den Börsen Verneuilbirnen sieht (allgemein) und der Verkäufer (leider) nicht weiß, ob er synthetisch Korund oder synthetisch Spinell zu deklarieren hat, dann wird vor Ort auf der Börse wohl kaum einer sein Waffenarsenal an Gerätschaften dabei haben, um diese bestimmen zu können. Ritztest kann man wohl allenhalben durchführen und dann wird es für den Laien schon schwieriger. Kennt man allerdings die verschiedenen Farben und beispielsweise den Unterschied von synthetisch Korund Rubin rosarot (sehr helles Rosarot # 1 oder helles Rosarot # 1A) zu synthetisch Spinell rosa (Morganit # 140) dann hat man es eher leicht, Korund von Spinell zu unterscheiden.

Wenn dann noch eines eine Halbbirne ist und das andere eine Vollbirne, ist (fast) kein Zweifel mehr da.

außer synthetisch Spinell rosa (Morganit) sind alle Rosatöne und Rottöne synthetisch Korund
Gelb- und Orangetöne sind ebenfalls synthetisch Korund (Damburit, Goldtopas, Padparadjah, Goldrubin)
bei grün sind nur grün Saphir # 78 und olivingrün Saphir # 80 synthetisch Korund, alles andere ist synthetisch Spinell (Peridot, Chrysolith, Erinit, Turmalin)
Lilatöne sind synthetisch Korund (Alexandrit und Kunzit)
Hellblaue und hellgrüne Farbtöne sind synthetisch Spinell,
bei Dunkelblau ist zu unterscheiden zwischen den vielen Farbvarianten synthetisch Spinell  aqua, Ceylon, Burma in Gegensatz zu synthetisch Korund Saphir blau Burma Ceylon und Kaschmir.
blauzirkonfarbene Birnen sind synthetisch Spinell
in weiß gibt es synthetisch Spinell als auch synthetisch Korund (weiß Saphir)

Weitere sichtbare bzw. meßbare Unterschiede physikalischer, thermischer, mechanischer, chemischer, elektrischer und optischer Eigenschaften sind
- Kristallstruktur: (Korund: hexagonaler rhomboedrischer Einkristall; Spinell: kubischer Einkristall)
- Spaltbarkeit (Korund: muschelig)
- Schmelzpunkt
- spezifische Wärmekapazität
- Wärmeausdehnung
- Dielektrizitätskonstante
- spezif. elektr. Widerstand
- Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren, infraroten und ultravioletten Bereich
aber so sehr wollte ich dann doch nicht ins Detail gehen....  ;)


--- Zitat ---Auf den Börsen sieht man immer wieder mal Vernieul-Birnen, aber auch die Verkäufer können kaum genaue Angaben machen, ob Korund oder Spinell.
--- Ende Zitat ---
Eigentlich ging es mir nur um die Deklarationspflicht und da sollte ein Verkäufer bzw. Anbieter (auch auf Messen und Börsen) wissen, ob er syn. Korund oder syn. Spinell verkauft.

Fabian99:
Hallo,

Tipp von mir: Schau dir den Glanz an. Verneuil-Kristalle zeigen - ähnlich den Nasen bei Czochralksi-Kristallen - richtungsabhängigen Glanz.
Also lege ihn auf den Tisch und zähl bitte mal die "Glanzstellungen" (falscher Begriff).  Wenn Spinell nicht in {111} wächst sollte dort der Unterschied sein.

BTW: Grosse und hochwertige Saphire werden gerne auch nach anderen Methoden gezüchtet. Verneuill-Material ist für Wafer und LAser ungeeignet.

Deine Liste möchte ich -aus wissenschaftlicher Sicht - nicht unterschreiben. Du hast einiges durcheinander geworfen. Die Strukturen von Spinell und Al2O3 sind vertauscht. Korund spaltet sehr gut nach 0001 und 10-11, da ist nichts muschelig, das ist der Bruch ;-)
Alexandrit wird z.B. auch gezüchtet: http://www.surfacenet.de/html/alexandrite.html

Die Dielektrizitätskonstante wirst du mit 9-10 und 8-9 kaum trennen können ;-) Also Quader polieren, ohne Schottky-Kontakt kontaktieren und messen... Auch der elektrische Widerstand ist keine Kenngröße, da er von Dotierung und Richtung beim Saphier abhängt.

Die Farben können auch fein eingestellt werden. Ein Kristallzüchter mit dem Fachgebiet ZrO2 brauchte nicht lange um einen smaragdfarbenen ZrO2 zu züchten. Damit hat er manchen Juwelier geschockt. Das Feuer wird vom Smaragd nicht erreicht ;-)

Mit dem Deklarieren hast du vollkommen recht, schlimmer geht immer: Eine Nachbarin kam vorbei und schwärmte von einem Stein Ihrer Mutter - Schwarz, buntschillernd und aus Brasilien. Zeigt auf den SiC meines Vaters und sagt: So sieht der aus!

LG

steinfroilein:
Die Kristallstrukturen hatte ich in der Tat vertauscht, eben abgeändert. Bitte um Entschuldigung.

Daß es viele Farbnuancen gibt, hatte ich bereits erwähnt. Derzeit gibt es bei den Verneuilsynthesen 36 verschiedene Farben im Spinellbereich und 39 verschiedene Farben im Korundbereich.

Technische Daten zu der Verneuilsynthese gibt es vom Hersteller / Züchter hier zu lesen:
http://www.djeva.com/documents/korund-technische-eigenschaften.pdf
http://www.djeva.com/documents/spinell-technische-eigenschaften.pdf
Die verschiedenen Anwendungsgebiete von Verneuilsynthesen kann man hier auf den Seiten 9-11 nachlesen:
http://www.djeva.com/documents/brochuredjevade.pdf

Ich selber arbeite mit synthetisch Korund aus der Verneuilsynthese u.a. mit der Uhrenindustrie zusammen (Uhrenlagersteine).


Mit Zr02 meinst Du sicherlich Cubic Zirconia. Das ist ein anderes Herstellungsverfahren und hat nichts mit der Verneuilsynthese zu tun.
Im übrigen ist da die smaragdfarbe eine der schwierigsten Züchtungsfarben im Cubic Zirconia Bereich und dementsprechend teurer als all die anderen Farben. Auch wachsen die smaragdfarbenen Kristalle nicht so groß und schnell wie weiß (transparent), pink, amethyst, lavender, gelb etc.
Von (nachträglichen) TCF und HYT Behandlungen ganz abgesehen, da ist der Grundstoff Cubic Zirconia weiß (farblos, transparent).

Micha:
na, da hat sich doch einiges ergeben...
Wie ich in der Zwischenzeit erfuhr, wurden in Bitterfeld tatsächlich im Autoklaven synthetische Quarze gezüchtet. Dazu gehören diese blauen Exemplare wie oben im Bild. Es soll auch klare und rosarote gegeben haben. Also kein Import aus der ehemaligen SU. Bleibt die Frage, ob dieses krasse Blau einen technischen Hintergrund hatte oder ob die Quarze nur für Schmuckzwecke produziert wurden und man so einfach die natürliche Farbpalette ergänzen wollte.
Micha

Fabian99:
Hi,

klar wird ZrO2 eher mit dem Skull-Melting hergestellt. Die hergestellten Farben entstehen aber per Dotierung und sind somit weitgehend frei einstellbar. Die Chargiergung dient im Prinzip dem Ziel der homogenen Erscheinung und der Möglichkeit der "Nachbestellung" des Marktes. Verneuil ist da auch wegen der geringen Schmelzvolumina im Sinne der Homogenität besser (Seigerung , Verarmung der Schmelze etc). Die schönen großen Korund-Kristalle sind aber HEM oder Czochralski, siehe
http://www.intechopen.com/source/html/43155/media/image40.jpeg

Zur Größe der Zirconia: In den frühen 90zigern wurden Anlagen mit über 4to Tiegelfüllungen installiert. Die Ausbeute an Einkristallen lag bei >80%. Die Europium-dotierten rosa-Kristalle waren selbst aus den kleinen Anlagen Wasserflaschen-groß, andere Farben vergleichbar. Der Transportschutz waren alte Herrensocken, damit im Koffer nicht alles andere kaputt geht.

Mit dem Eingriff in die Wachstumsgeschwindigkeit änderst du in der Regel alle Einbaukoeffizienten. Da ZrO2 durch Y oder andere Elemente kubisch stabilisiert wird, ist das eher kritisch. Du bist in einem vier-Phasen-System ZrO2-Y2O3-Doterung1-Dotierung2. Mir persönlich erscheint es eher als Preisargument im Vertrieb. Das viele Dotierungen massiv negativ auf die Kristallqualität und Ausbeute gehen ist gut untersucht und bekannt. Auch sind viele Farben im c-ZrO2 durch thermische Nachbehandlungen entstanden. Aber an der Geschwindigkeit drehen ist meistens pfui.

Falls du mal was ausgefallenes suchst, schau mal unter dem Link oben nach. Dem Züchter darf man auch manchmal über die Schulter schauen ;-) wenn man was kauft. Ist aber eher für den wissenschaftlichen Bereich und einer der letzten Oxid-Züchter in Deutschland. Wobei das zuschauen schnell langweilig wird bei mm/h.

Nachbehandlungen:
Eine Oberflächenbeschichtung macht doch keine "echte" Farbe ;-) egal welches Substrat.

Das die Verneuill-Synthesen ein Stiefkind sind ist relativ einfach. Du kannst nur kongruent schmelzende Verbindungen züchten. Bei Verbindungen darf keine Komponente einen hohen Dampfdruck haben. Versuchst du die Abdampfraten zu kompensieren kommt es in der Schmelzzone schnell in ein Eutektikum und kannst den Versuch abbrechen. Du braucht Precusoren als hochreines, homogenes, feines und rieselfähiges Pulver. Die Verbindungen müssen reduktionsstabil gegen Wasserstoff sein. Die Kristalle sind oft verspannt und enthalten Blasen. Selbst chemisch relativ stabile Systeme wie TiO2 müssen anschliessend tagelang getempert werden um Spannungen abzubauen oder um die Kristalle wieder zu oxidieren.

Die Materialschlacht im Hochtemperaturbereich ist beim Verneuill etwas leichter, aber doch in meinen Augen schlimmer als beim Skull-Melting. Mein Liebling Czochrkalski artet da oft aus... aber HF-Heizung mit Wolframtiegel sollte gehen, das entstehende W2O3 verdampft direkt und wird nicht eingebaut im Gegensatz zu Iridium.

MfG

SCNR - diesmal der Vater

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