Binlerce yıldır doğal olarak oluşan taşları yarım aydan daha kısa bir sürede üretmek artık mümkün. Bu gerçekten etkileyici! Sentetik taşlar, bilimsel ve endüstriyel uygulamalarda yollarını buluyor. Safirden yapılan parçalar özellikle dayanıklı ve şeffaftır. Esas olarak alet, lens ve gözlük yapmak için kullanılırlar.
Sentetik safir üretiminin tarihi, Fransız kimyager O. Verneuil’in dikey bir meşale, alümina ve doğrudan hava akışı kullanarak kristal üretme yöntemini yayınlamasıyla 1904’te başladı.
Kristalografi Enstitüsü’nün Sovyet bilim adamlarının, yapay değerli taşların üretim yöntemlerinin daha da geliştirilmesine önemli katkıları oldu. Takımyıldız etkisi olan sentetik taşların üretimi ancak 20. yüzyılın ortalarından itibaren mümkün oldu.
yöntemler
Safirler üç farklı şekilde üretilir: Verneuil yöntemi, Czochralski yöntemi veya bölge eritme yöntemi. Üç yöntemin her birine daha yakından bakalım.
Verneuil yöntemi
Verneuil veya Verneuil aparatı dikey bir oksijen merceğinden, bir alüminyum oksit toz dağıtıcısından ve bir tabandan (genellikle seramik) oluşur. Alümina tozu, özel bir vibratör ile oksijen akışında karıştırılır. Sıcaklığın etkisi altında erir ve erimiş alüminyum oksit damlaları fırının tabanında (pim üzerinde) toplanır.
Toz zamanla sertleşir, ancak yine de yumuşak ve kırılgandır. Erimiş toz kütlesi, tepesi sonunda eriyen brülöre aktarılır. Sonuç, biri maksimum büyümeye yönelik olacak bir dizi safir kristaldir.
Bu kristal diğerlerinin büyümesini engelleyecek ve son kristalin (Bouli kristali) büyümesi için başlangıç noktası olacaktır. Kristal kütle biriktikçe, alümina filizlenir ve oksijen jetinin hızı hızlanır (oksijen ne kadar fazlaysa, sıcaklık da o kadar yüksek olur). Büyüyen kristalin üst kısmı yuvarlanacaktır, çünkü erimiş alümina damlacıkları üstten düşerek ondan damlayacaktır. Mücevher büyüdükçe fırının tabanı alçaltılabilir.
Chorchalsky yöntemi
Bant Eritme Yöntemi
Bununla birlikte, yöntemin küçük bir dezavantajı, ekstraksiyon sırasında sıcaklıktaki ani değişiklik nedeniyle kristalin genellikle iki parçaya ayrılmasıdır. Ancak bu gerçek kuyumcuları hiç rahatsız etmiyor.
Yıldız safirlerinin üretim teknolojisi
1949’da Amerikan şirketi Linde, Union Carbide’ın rehberliğinde, yıldız safir üretme yönteminin patentini aldı. Yöntemin özü, alüminyum oksit tozuna az miktarda rutil (%0,1 ila %0,3) eklenmesinden ibarettir. Yöntemin zorluğu, özel teknoloji olmadan rutilin kristal yapıda eşit olarak dağılmaması gerçeğinde yatmaktadır. Rutilin eşit dağılımı olmadan, safirdeki yıldız taşın tüm yüzeyini işgal etmeyecek ve bu da değerini önemli ölçüde azaltacaktır.
Mineralin çevresinde rutil mikro kristallerin düzgün bir dağılımını elde etmek için, periyodik sıcaklık değişimi ile bir karıştırma yöntemi önerilmiştir. Bu, düzensiz oksijen beslemesi ile sağlanabilir. Bu sayede büyüyen kristalde rutil tabakalar oluşturulabilir. Uygulama, katmanlar her 1 mm’de bir biriktirilirse en değerli örneklerin elde edildiğini göstermiştir.
Astral kristal yetiştirme teknolojisi, elde edildiği koşullar kontrol edilerek sentetik kristalin son şeklinin nasıl değiştirilebileceğinin canlı bir örneğidir.
