Moissanite - Moissanite
| Moissanite | |
|---|---|
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| Em geral | |
| Categoria | Espécies minerais |
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Fórmula (unidade de repetição) |
SiC |
| Classificação de Strunz | 1.DA.05 |
| Sistema de cristal | Politipo 6H, mais comum: hexagonal |
| Classe de cristal | 6H politipo: dihexagonal piramidal (6 mm) símbolo HM : (6 mm) |
| Grupo espacial | 6H politipo: P6 3 mc |
| Identificação | |
| Cor | Incolor, verde, amarelo |
| Hábito de cristal | Geralmente encontrado como inclusões em outros minerais |
| Decote | (0001) indistinto |
| Fratura | Concoidal - fraturas desenvolvidas em materiais quebradiços caracterizados por superfícies suavemente curvas, por exemplo, quartzo |
| Dureza da escala de Mohs | 9,25 |
| Brilho | Adamantina a metálica |
| Onda | cinza esverdeado |
| Diafaneidade | transparente |
| Gravidade Específica | 3,218-3,22 |
| Índice de refração | n ω = 2,654 n ε = 2,967, birrefringência 0,313 (forma 6H) |
| Fluorescência ultravioleta | laranja avermelhado |
| Ponto de fusão | 2730 ° C (decompõe-se) |
| Solubilidade | Nenhum |
| Outras características | Não radioativo, não magnético |
| Referências | |
Moissanite / m ɔɪ s ə n aɪ t / é de ocorrência natural de carboneto de silício e as suas várias cristalinos polimorfos . Possui fórmula química SiC e é um mineral raro , descoberto pelo químico francês Henri Moissan em 1893. O carboneto de silício é útil para aplicações comerciais e industriais devido à sua dureza , propriedades ópticas e condutividade térmica .
Fundo
Moissanita mineral foi descoberta por Henri Moissan enquanto examinava amostras de rocha de uma cratera de meteoro localizada em Canyon Diablo , Arizona , em 1893. No início, ele identificou erroneamente os cristais como diamantes , mas em 1904 ele identificou os cristais como carboneto de silício. O carboneto de silício artificial foi sintetizado em laboratório por Edward G. Acheson apenas dois anos antes da descoberta de Moissan.
A forma mineral do carboneto de silício foi chamada de moissanita em homenagem a Moissan mais tarde em sua vida. A descoberta no meteorito Canyon Diablo e em outros lugares foi desafiada por um longo tempo, pois a contaminação do carborundum ocorreu a partir de ferramentas abrasivas feitas pelo homem .
Ocorrência geológica
Até a década de 1950, nenhuma outra fonte de moissanita além de meteoritos havia sido encontrada. Então, em 1958, a moissanita foi encontrada na Formação Green River em Wyoming e, no ano seguinte, como inclusões no kimberlito de uma mina de diamantes em Yakutia . No entanto, a existência de moissanita na natureza foi questionada ainda em 1986 pelo geólogo americano Charles Milton.
A moissanita, em sua forma natural, permanece muito rara. Ele foi descoberto apenas em algumas rochas, desde a rocha do manto superior até meteoritos . Descobertas mostram que ela ocorre naturalmente como inclusões em diamantes, xenólitos e rochas ultramáficas como kimberlito e lamproita . Também foi identificado como grãos presolares em meteoritos condritos carbonáceos .
Meteoritos
A análise dos grãos de carboneto de silício encontrados no meteorito Murchison revelou razões isotópicas anômalas de carbono e silício, indicando uma origem extraterrestre de fora do Sistema Solar . 99% desses grãos de carboneto de silício se originam em torno de estrelas ramificadas gigantes assintóticas ricas em carbono . O carboneto de silício é comumente encontrado em torno dessas estrelas, conforme deduzido de seus espectros infravermelhos .
Propriedades físicas
A estrutura cristalina é mantida unida por uma forte ligação covalente semelhante aos diamantes, que permite que a moissanita resista a altas pressões de até 52,1 gigapascais . As cores variam amplamente e são graduadas de D a K na escala de graduação de cores do diamante .
Fontes
Todas as aplicações do carboneto de silício hoje usam material sintético , pois o material natural é muito escasso.
A ideia de que uma ligação silício-carbono pode de fato existir na natureza foi proposta pela primeira vez pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius já em 1824 (Berzelius 1824). Em 1891, Edward Goodrich Acheson produziu minerais viáveis que poderiam substituir o diamante como abrasivo e material de corte. Isso foi possível, pois a moissanita é uma das substâncias mais duras conhecidas, com uma dureza logo abaixo da do diamante e comparável à do nitreto cúbico de boro e do boro . A moissanita sintética pura também pode ser feita a partir da decomposição térmica do polímero pré-cerâmico poli (metilsilino) , não exigindo matriz de ligação, por exemplo , pó de cobalto metálico.
Carboneto de silício monocristalino, em certas formas, tem sido usado para a fabricação de dispositivos semicondutores de alto desempenho. Como as fontes naturais de carboneto de silício são raras e apenas certos arranjos atômicos são úteis para aplicações gemológicas, a Cree Research, Inc., com sede na Carolina do Norte, fundada em 1987, desenvolveu um processo comercial para a produção de grandes cristais únicos de carboneto de silício. A Cree é líder mundial no crescimento de carboneto de silício de cristal único, principalmente para uso eletrônico.
Em 1995, a C3 Inc., uma empresa dirigida por Charles Eric Hunter, formou a Charles & Colvard Ltd. (posteriormente alterada para Charles & Colvard) para comercializar moissanita de qualidade para gemas. Charles & Covard foi a primeira empresa a produzir e vender moissanita sintética sob a patente US5723391 A, registrada pela C3 Inc. na Carolina do Norte.
Formulários
Moissanite foi introduzida no mercado de joias em 1998 depois que Charles & Colvard (anteriormente conhecido como C3 Inc.) recebeu patentes para criar e comercializar gemas de carboneto de silício cultivadas em laboratório, tornando-se a primeira empresa a fazê-lo. Em 2018, todas as patentes do processo original em todo o mundo haviam expirado. Charles & Colvard atualmente fabrica e distribui joias de moissanite e gemas soltas sob as marcas comerciais Forever One , Forever Brilliant e Forever Classic . Outros fabricantes comercializam gemas de carboneto de silício sob nomes de marcas registradas, como Amora . Em muitos países desenvolvidos, o uso de moissanite em joias era controlado pelas patentes detidas por Charles & Colvard; essas patentes expiraram em agosto de 2015 para os Estados Unidos, 2016 na maioria dos outros países e 2018 no México.
A moissanita é considerada uma alternativa ao diamante , com algumas propriedades ópticas superiores às do diamante. É comercializado como uma alternativa de preço mais baixo ao diamante que não envolve as práticas de mineração exploradoras usadas para a extração de diamantes naturais. Como algumas de suas propriedades são bastante semelhantes às do diamante, a moissanita pode ser usada para golpes. O equipamento de teste baseado na medição da condutividade térmica, em particular, pode dar resultados enganosos. Na escala de Mohs de dureza mineral, a moissanita é classificada como 9,25, com o diamante sendo 10 (por definição). Em contraste com o diamante, a moissanita exibe um termocromismo , de modo que aquecê-la gradualmente fará com que ela mude temporariamente de cor, começando em torno de 65 ° C (150 ° F). Um teste mais prático é a medição da condutividade elétrica , que mostrará valores mais altos para a moissanita. A moissanita é birrefringente (ou seja, a luz enviada através do material se divide em feixes separados que dependem da polarização da fonte), o que pode ser facilmente visto, e o diamante não.
Por causa de sua dureza, ele pode ser usado em experimentos de alta pressão, como um substituto para o diamante (ver célula de bigorna de diamante ). Uma vez que diamantes grandes são geralmente muito caros para serem usados como bigornas, a moissanita é mais frequentemente usada em experimentos de grande volume. A moissanita sintética também é interessante para aplicações eletrônicas e térmicas porque sua condutividade térmica é semelhante à dos diamantes. Espera-se que dispositivos eletrônicos de carboneto de silício de alta potência encontrem uso no projeto de circuitos de proteção usados para motores, atuadores e armazenamento de energia ou sistemas de energia de pulso. Também exibe termoluminescência , o que o torna útil na dosimetria de radiação .
Veja também
- Charles e Colvard
- Zircônia cúbica
- Diamante
- Anel de noivado
- Feira comercial
- Glossário de meteoríticos
Referências
links externos
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