TYDEX: Сапфир
Скачать статью “Сапфир” (PDF, 1.41 MB) |
Корунд является анизотропным одноосным кристаллом. Это один из наиболее твердых и прочных синтетических материалов. Он обладает химической инертностью и низким коэффициентом трения. Износостойкость корунда в 8 раз выше, чем у стали. Являясь диэлектриком и термически стабильным материалом вплоть до 1600 °С, синтетический корунд обладает также отличными оптическими свойствами – прозрачностью от 0.17 до 5.5 микрон.
Перечисленные качества корунда делают его незаменимым материалом для работы в жестких условиях: при высокой температуре и/или давлении, в кислотном или щелочном окружении, когда требуется химическая стойкость, а также при высоких механических нагрузках. Даже в этих тяжелых условиях корунд не теряет своих оптических свойств.
Физические свойства сапфира
Химическая формула | Al2O3 |
Тип кристаллической структуры, класс симметрии | гексагональная, 3m |
Параметры решетки, Å | a=4.![]() |
Плотность, г/см3 | 3.98 |
Твердость по Моcсу | 9 |
Диапазон оптической прозрачности, микрон | 0.17-5.5 |
Показатель преломления (на длине волны 0.532 микрон) | no =1.7717, ne =1.76355 |
Влагопоглощение | отсутствует |
Модуль Юнга, ГПа | 345 |
Модуль сдвига, ГПа | 145 |
Модуль объемной упругости, ГПа | 240 |
Предел упругости, МПа | 275 |
Модуль разрыва, МПа | 420 при 20°С, 280 при 500°С, 420 при 1000°С.![]() |
Коэффициенты упругости | C11=496, C12=164, C13=115, C33=498, C44=148 |
Коэффициент Пуассона | 0.25-0.3 |
Коэффициент трения | 0.15 на стали, 0.1 на сапфире |
Теплофизические свойства сапфира
Температура плавления, К | 2303 |
Удельная теплоемкость, Дж/(кг x К) | 105 при 91К, 761 при 291К |
Температурный коэффициент линейного расширения (при Т = 323К), К‑1 | 6.66 x 10-6 параллельно С-оси, 5 x 10-6 перпендикулярно С-оси |
Теплопроводность (при Т = 300К), Вт/(м x К) | 23.![]() |
Электрические свойства сапфира
Электрическое сопротивление, Ом x см (в диапазоне 200-500 °С) | 1011 – 1016 |
Диэлектрическая константа | 10.0 |
Диэлектрическая прочность, В/см | 4 x 105 |
Тангенс угла (диэлектрических) потерь | 1 x 10-4 |
Химическая и радиационная устойчивость сапфира
Стабильность основных свойств | до 1600°С |
Растворимость – в воде: – в кислотах (HNO3, h3SO4, HCl, HF): – в щелочах: – в расплавах металлов (Mg, Al, Cr, Co, Ni, Na, K, Bi, Zn, Cs): |
отсутствует отсутствует до 300°С отсутствует до 800-1000°С отсутствует до 800°С |
Радиационная стабильность к гамма-излучению: | – при облучении 107 рад не происходит изменения оптического пропускания свыше 2.![]() – при облучении 108 рад в течение 1 часа при Т = 195°С не наблюдается окрашивания |
Устойчивость к облучению протонами: | – при облучении дозой 1012 протонов/см2 не происходит изменения оптического пропускания ниже 0.3 микрон |
Зависимость показателя преломления сапфира от длины волны
λ, микроны |
No |
Ne |
λ, микроны |
No |
Ne |
λ, микроны |
No |
Ne |
||
0. |
1.92879 |
1.91743 |
0.442 |
1.78038 |
1.77206 |
1.064 |
1.75449 |
1.74663 |
||
0.213 |
1.88903 |
1.87839 |
0.458 |
1.77843 |
1.77015 |
1. |
1.75009 |
1.74227 |
||
0.222 |
1.87540 |
1.86504 |
0.488 |
1.77530 |
1.76711 |
1.550 |
1.74618 |
1.73838 |
||
0.226 |
1.87017 |
1.85991 |
0.515 |
1. |
1.76486 |
2.010 |
1.73748 |
1.72973 |
||
0.244 |
1.85059 |
1.84075 |
0.532 |
1.77170 |
1.76355 |
2.249 |
1.73232 |
1.72432 |
||
0.248 |
1.84696 |
1. |
0.590 |
1.76804 |
1.75996 |
2.703 |
1.719 |
1.711 |
||
0.257 |
1.83932 |
1.82972 |
0.633 |
1.76590 |
1.75787 |
2.941 |
1.712 |
1. |
||
0.266 |
1.83304 |
1.82358 |
0.670 |
1.76433 |
1.75632 |
3.333 |
1.701 |
1.693 |
||
0.280 |
1.82437 |
1.81509 |
0.694 |
1.76341 |
1.75542 |
3. |
1.687 |
1.679 |
||
0.308 |
1.81096 |
1.80198 |
0.755 |
1.76141 |
1.75346 |
4.000 |
1.674 |
1.666 |
||
0.325 |
1.80467 |
1.79582 |
0.780 |
1. |
1.75274 |
4.348 |
1.658 |
1.65 |
||
0.337 |
1.80082 |
1.79206 |
0.800 |
1.76013 |
1.7522 |
4.762 |
1.636 |
1.628 |
||
0.351 |
1.79693 |
1. |
0.820 |
1.75961 |
1.75168 |
5.000 |
1.623 |
1.615 |
||
0.355 |
1.79598 |
1.78732 |
0.980 |
1.75607 |
1.74819 |
5.263 |
1.607 |
1. |
Рис. 1. Спектр пропускания сапфирового окна 3 мм-толщины.
Для изготовления оптических компонент мы используем синтетический корунд, выращенный методом Мусатова (модификация метода Киропулоса). Также предлагается профилированный сапфир, получаемый методом Степанова (аналог ростового процесса EFG).
Сапфир, выращиваемый по методу Мусатова
Материал, выращенный этим методом, отличается наилучшим кристаллографическим совершенством и минимальным количеством внутренних дефектов. Усовершенствованная технология роста и постростовая обработка позволяют получать УФ-стойкий материал. На сегодняшний день максимальный размер слитков составляет порядка 300 мм в диаметре и 250 мм в направлении роста цилиндрического слитка.
Сапфир – двулучепреломляющий (хотя и слабо) материал, поэтому ориентация заготовок для изготовления оптических компонентов должна подбираться исходя из применения. Для производства оптических окон лазеров, детекторов, иллюминаторов, смотровых окон различных приборов и прочего, когда необходимо исключить наличие неосновного луча, используется материал С-ориентации. В этом случае кристаллографическая ось С перпендикулярна плоскости окна. Для менее ответственных применений может быть использован материал любой другой ориентации, требуемой заказчику.
Мы используем химико-механическую полировку сапфира, что позволяет достигать высоких параметров качества оптических компонент: второго класса оптической чистоты и плоскостности λ/10@632нм, которые являются необходимыми и достаточными для лазерных применений.
Мы предлагаем следующие изделия, изготовленные из высококачественного сапфира, выращенного методом Мусатова:
1. Cветоводы для медицинских применений (обработка кожи и эпиляция)
Более подробную информацию об этих изделиях можно найти в следующем разделе нашего сайта Нестандартные компоненты.
В течение нескольких последних лет мы поставили более тысячи подобных сапфировых волноводов различных габаритных размеров.
Волноводы следующих габаритных размеров: 10*20*25 мм, 10*20*50 мм и 20*20*50 мм доступны на нашем складе.
2. Оптические компоненты для лазерных и спектроскопических применений (окна, в том числе клиновидные, линзы, призмы, зеркала
Номенклатура производимых изделий здесь достаточна широка. Ниже приведены спецификации и фотографии нашей стандартной продукции.
Окна для Nd:YAG лазера
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Ориентация | ось С перпендикулярна плоскости окна |
Допуск на габаритные размеры, мм | +0/-0.12 |
Чистая апертура, % | >90 |
Допуск на толщину, мм | +/-0.![]() |
Полировка, scr/dig | 20/10 |
Плоскостность, N | <=6 |
Параллелизм, угл. мин. | < 5 |
Покрытие | AR/AR @ 1064нм, R <=0,6% на сторону |
Сапфировые окна размерами Д10.5х1мм и Д8х1мм всегда доступны со склада.
Призмы
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Допуск на габаритные размеры, мм | +/-0.2 |
Чистая апертура, % | >85 |
Полировка, scr/dig | 40/20 |
Плоскостность, N | <=4 |
Поле допуска на угловые размеры, угл.![]() |
+/-10 |
Линзы (плосковыпуклые, плосковогнутые, менисковые)
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Допуск на диаметр, мм | +0/-0.2 |
Чистая апертура, % | >90 |
Допуск на фокальную длину, % | +/-2 |
Допуск на толщину, мм | +/-0.2 |
Полировка, scr/dig | 40/20 |
Плоскостность, N | < =4 |
Разнотолщинность, мм | <=0.05 |
Защитные окна сенсоров
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Допуск на габаритные размеры, мм | +0/-0.![]() |
Чистая апертура, % | >90 |
Допуск на толщину, мм | +/-0.25 |
Полировка, scr/dig | 40/20 |
Параллелизм, угл. мин. | < 5 |
Плоскопараллельные сапфировые окна Д 25.4 мм и Д 32 мм разной толщины всегда доступны со склада.
Oптика для спектроскопии (ATR-элементы)
ATR-элементы из сапфира используются в тех случаях, когда применение диктует повышенные требования к механической прочности материала, его высокую химическую устойчивость и нетоксичность. По требованию заказчика внутри этих элементов возможно сверление отверстий, в том числе, глухих, например, для размещения термопар внутри деталей (см. фото). Минимальный диаметр отверстий 0.5мм.
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Допуск на габаритные размеры, мм | +/-0.![]() |
Поле допуска на угловые размеры, угл. мин | +/- 6 |
Чистая апертура, % | >85 |
Полировка рабочих поверхностей, scr/dig | 60/40 |
Обработка остальных поверхностей | тонкая шлифовка |
3. Гипо-, гипер-, полусферы, а также сферические линзы
Диапазон использования подобных изделий достаточно широк, однако мы не поставляем их для целей массового потребления, например, для подшипников, а специализируемся на изготовлении мелких серий (десятки шт. в месяц) по оригинальным спецификациям заказчиков. Одним из применений таких линз терагерцовые исследования.
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Диапазон диаметров, мм | 2-25 |
Допуск на габаритные размеры, мм | +/-0.![]() |
Полировка | 80/50 scr/dig |
Точность поверхности | не более 0,01мм отклонения от идеальной сферы и плоскости |
4. Cверхточно ориентированные затравки для выращивания кристаллов
Для выращивания кристаллов, например, сапфира по методу Мусатова, необходимы точно ориентированные стержни, на которых, собственно, и начинается разращивание материала. Точность ориентации выращенной були определяется точностью ориентации затравки. Наилучшей достижимой для нас точностью является +/-10 угл. мин.
Спецификация:
Материал | cапфир оптической градации качества |
Ориентация | С-, А-, R -ось вдоль изделия (по выбору заказчика) |
Точность ориентации, угл.![]() |
+/-12 |
Непараллельность торцов, угл. мин. | < 3 |
Допуск на габаритные размеры, мм | +/-0.25 |
Обработка поверхностей | тонкая шлифовка |
Выточка (технологическая) | по требованию и размерам заказчика |
Для производства оптических компонент используется материал всех 4 оптических сортов (см. градацию ниже), а для менее ответственных применений и по согласованию с заказчиком возможно использование технических сортов (5, 6).
Сапфир, выращиваемый по методу Степанова
Механическая обработка сапфира ограничена высокой твердостью материала. Преимуществом метода Степанова является возможность контроля, как профиля, так и ориентации кристалла непосредственно в процессе его роста. Это позволяет выращивать такие профилированные изделия как ленты, стержни, трубы, в том числе, односторонне запаянные, а также изделия сложного профиля. В зависимости от применения, послеростовая обработка таких изделий либо минимальна, либо не требуется вообще. В результате это приводит не только к значительному увеличению областей применения сапфира, но и, вследствие меньших затрат на собственно материал и его обработку, к более низкой цене конечной продукции.
Мы предлагаем сапфир, выращенный методом Степанова, оптического (третьего и четвертого сортов) и технического качества.
Габаритные размеры изделий из профилированного сапфира следующие:
- длина – до 1 метра;
- поперечное сечение – 2-40 мм, допуск +/-0.05 мм;
- масса изделия (исходя из массы сырья, закладываемого в тигель) – до 1 кг.
Дополнительные параметры для трубок:
– минимальная толщина стенки – 0.5 мм;
– минимальное значение внутреннего диаметра – 0. 8мм.
Мы предлагаем следующие изделия, изготовленные из сапфира, выращенного методом Степанова:
Cтержни для последующего изготовления световодов, скальпелей, резаков и других компонентов, в том числе и для медицины. | Трубы, в том числе для использования в качестве медицинской посуды, а также точно ориентированные для использования в качестве затравок при выращивании нелинейных кристаллов. |
Трубы с изменяющимся по длине поперечным сечением, в том числе, для лабораторных установок по эпитаксиальному росту. |
Ленты для использования, например, в качестве направляющих многокоординатных устройств и машин. |
Электрические изоляторы (в том числе с отверстиями сложного фигурного профиля) для работы в широком диапазоне температур и давлений.![]() |
Многоканальные трубы для использования в качестве термопар. |
Резьбовые элементы | Изделия сложного профиля |
Градации качества сапфира
- Сорт 1: полностью бездефектный материал, в котором не допускаются включения, границы блоков, двойники, микропузыри и центры рассеяния;
- Сорт 2: материал, в котором не допускаются включения, границы блоков и двойники; допускается наличие одиночных центров рассеяния в виде микропузырей размером <10 микрон, расположенных не ближе, чем на расстоянии 10 мм друг от друга;
- Сорт 3: материал, в котором не допускаются включения, границы блоков и двойники; допускается наличие одиночных пузырей размером <20 микрон, расположенных не ближе, чем на расстоянии 10 мм друг от друга;
- Сорт 4: материал, в котором не допускаются включения, границы блоков и двойники; допускается наличие пузырей размером <20 микрон, расположенных не ближе, чем на расстоянии 2мм друг от друга, а также скоплений пузырей (которые могут включать одиночные пузыри размером до 50 микрон) размером <200 микрон, расположенных не ближе, чем на расстоянии 10мм друг от друга в объеме 20x20x20 мм3;
- Сорт 5: материал, в котором не допускаются включения, границы блоков и двойники; допускается наличие пузырей размером <20 микрон, расположенных не ближе, чем на расстоянии 2мм друг от друга, а также скоплений пузырей (которые могут включать одиночные пузыри, размером до 50 микрон) размером <500 микрон, расположенных не ближе, чем на расстоянии 5 мм друг от друга в объеме 20x20x20 мм3;
- Сорт 6: материал, в котором не допускаются включения, границы блоков и двойники, допускаются области скоплений пузырей размером >500 микрон.
Сорта 1-4 являются оптическими; сорта 5-6 рассматриваются как технические.
Для оптических сортов не допускаются вариации цвета материала. Для технических сортов вариации цвета материала не контролируются.
Дефекты материала в виде включений, границ блоков и двойников контролируются при помощи скрещенных поляризаторов.
Обращаем Ваше внимание на то, что данная статья приводится здесь для Вашей информации. Мы не поставляем сапфир в заготовках, булях и любые полуфабрикаты, а только готовые компоненты с покрытиями и без них.
Склад продукции
Продукция, доступная для заказа и готовая к отгрузке.
Склад продукции.
Условия приобретения
Минимальный заказ/ Доставка/ Условия оплаты/ Гарантии…
Новый продукт 2022
Импульсный терагерцовый спектрометр ITS-2
“Тидекс” модифицировал импульсный терагерцовый спектрометр ITS-1 и создал новую модель – ITS-2, которая является комплексным решением для широкополосной терагерцовой спектроскопии во временной области.
|
⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 28Следующая ⇒ Производственное научное предприятие “Болид” разрабатывает и изготавливает высоковольтные заземляющие резисторы, нагреватели бытового и промышленного применения на основе промышленно – выпускаемых резистивных элементов из композиционного материала “ЭКОМ”. Материал “ЭКОМ” составляется из трех мелкодиспергированных компонентов: силицированный графит, окись железа, корунд и одного жидкого компонента: ортофосфорная кислота. Каждый из компонентов обеспечивает определенную функцию. Графит обеспечивает электропроводность материала за счет контактов частичек графита между собой и получения, тем самым, сплошного проводящего мостика от одного электрода к другому. Изменяя концентрацию графита, можно менять, в значительных пределах электропроводность композиционного материала. Корунд обеспечивает его теплопроводность, ввиду того, что теплопроводность корунда достаточно велика и составляет примерно 30 Вт/(м К). Для сравнения, это значение равно теплопроводности нержавеющей стали. Взаимодействие окиси железа с кислотой дает фосфат железа, являющийся связующим, обеспечивающим механическую прочность. Материал имеет следующие параметры:
Одиночный элемент резистора из материала ЭКОМ выпускается в виде нескольких типоразмеров. Наиболее часто применяется в изделиях элемент ЭНГФ-15х15х1 с размерами 150х150х10 мм, весом 0.6 кг, номинальным сопротивлением R=2¸20 Ом. В каждом конкретном случае осуществляется выбор необходимого номинала и изготовление элементов в нужном количестве. В конструкции панели ПЭГ-500 предусмотрено использование 12 элементов ЭНГФ соединенных последовательно. В конструкции электроконвектора ЭЛКОН -600 – 8 последовательно соединенных элементов. Можно показать, что при таком типе соединения происходит выравнивание мощности по элементам, что обусловлено отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. При увеличении мощности на каком-то элементе его сопротивление уменьшается, что приводит к уменьшению падения напряжения на этом элементе, что приводит, в свою очередь, к уменьшению мощности на этом элементе. В процессе разработки материала было перепробовано большое количество компонентов. Стоит упомянуть о подборе электропроводного компонента. Были испробованы порошки металлов, начиная с нержавеющей стали, меди и т.п. Выяснилось, что композит на основе металлических порошков меняет свое сопротивление после каждого эксперимента с протеканием более-менее значительного тока, а именно, сопротивление уменьшается. Однако не всякий графит подходит – красивый, блестящий коллоидный графит имеет слишком высокую электропроводность, низкую адгезию к материалу (низкая прочность материала) и повышенный температурный коэффициент сопротивления. Изготовленные на основе этого материала нагреватели «разбегаются» по температуре, т.е. по мере нагревания сопротивление материала уменьшается, значит увеличивается мощность, это приводит к дополнительному нагреву, увеличению мощности и т.д. Чтобы предотвратить выход из строя, пришлось ставить термодатчики, которые отключали прибор после достижения определенной температуры. Здесь важно также выбрать концентрацию графита. Дело в том, что сопротивление сильно зависит от его содержания. На рисунке 7.
Электропроводящие полимеры Как известно, полимеры являются диэлектриками. Однако можно их сделать и проводниками. Для чего такие проводники? Они, в отличие от металлов, имеют высокую коррозионную стойкость, легкую обрабатываемость, малый удельный вес, эластичность, дешевизну и т.п. Для того, чтобы из диэлектрика сделать проводник используются два пути. После введения в полимер дисперсной электропроводной фазы, тем самым получается композит, в котором матрицей является полимер, а наполнителем – электропроводная добавка. Второй вариант электропроводящих полимеров заключается в модифицировании их структуры. Оказывается, если сделать полимер не из насыщенных углеводородов, а из ненасыщенных, то в таком полимере может быть электронная, либо дырочная электропроводность. Первым электропроводным полимером был полиацетилен, в котором чередуются одинарные и двойные связи в линейной молекуле полимера. Пока электрополимеры такого типа не вышли за пределы лабораторий. Но несомненно, у них есть будущее. В частном разговоре с создателем проводящих полимеров профессором Иошино из Японии я выяснил, что к настоящему времени (2002 год) достигнутые значения электропроводности составляют 100 – 1000 См/м, т. ⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒ Читайте также: |
Gemstone Thermal Properties – International Gem Society
IGS может получать вознаграждение за рекомендации клиентов от компаний, перечисленных на этой странице.
Почему?
Джоэл Э. Арем, доктор философии, FGA
Измерение термических свойств драгоценных камней — это простой неразрушающий тест, который может оказаться очень полезным для идентификации драгоценных камней.
Камень холодный на ощупь из-за его высокой тепловой инерции. Геммологи могут использовать тепловую инерцию, а также другие тепловые свойства для идентификации драгоценных камней. «Цветной мраморный холодный камень», фото Пиа Поульсен. Под лицензией CC By 2.0.Ограничения геммологических методов тестирования
Геммологи строго ограничены в анализе и идентификации драгоценных камней, поскольку их методы тестирования должны быть неразрушающими. Это ограничивает измерения областями оптики (включая спектроскопию, люминесценцию и т. д.), удельный вес и включения. Геммологи обычно не измеряют твердость ограненных драгоценных камней, поскольку, опять же, это повреждает драгоценный камень.
Более того, приборы, используемые в этой области, должны быть достаточно простыми, чтобы их могли изучить люди, не имеющие настоящей научной подготовки, а также доступными по цене. Большая часть геммологической литературы в наши дни сообщает об измерениях драгоценных камней, выполненных с помощью различных передовых приборов, таких как ультрафиолетовая абсорбционная спектроскопия, рентгенофлуоресцентный анализ и даже электронный парамагнитный резонанс. Это хорошо для литературы, но мало практической ценности для работающего геммолога и/или оценщика.
По этим причинам важно изучить потенциал любого возможного диагностического метода анализа драгоценных камней, который является недорогим, простым и нетехническим. Одним из таких методов является измерение тепловых свойств, таких как удельная теплоемкость, температуропроводность, теплопроводность и тепловая инерция.
Методы передачи тепловой энергии
Тепловая энергия может передаваться одним из трех способов: излучением, конвекцией и проводимостью. Солнечный свет — это пример излучения, а создание потоков в кастрюле с кипящей водой — это пример конвекции. Третий метод теплопередачи, теплопроводность, наиболее актуален для твердых материалов, включая драгоценные камни, при комнатной температуре.
Идентификация драгоценных камней и термические свойства
Существуют четыре термических свойства, потенциально представляющие интерес для идентификации драгоценных камней, три из которых математически взаимосвязаны. Лучший показатель для проверки драгоценных камней — тепловая инерция — это тот параметр, который легче всего измерить с помощью простых приборов. Все четыре свойства определены ниже.
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость – это количество тепла, необходимое для нагревания одного грамма вещества на один градус Цельсия. Это константа для данного вещества, но варьируется от вещества к веществу. Тем не менее, он мало отличается от одного материала драгоценного камня к другому. Поэтому он не особенно полезен для целей идентификации.
Температуропроводность
Температуропроводность — это мера скорости теплового потока в материале. Если к веществу прикладывается тепло, часть тепловой энергии идет на повышение температуры вещества. Степень тепловой энергии, которая идет на повышение температуры, зависит от удельной теплоемкости материала. Остальная часть тепловой энергии диффундирует от точки, к которой применяется тепло. Чем выше коэффициент температуропроводности материала, тем быстрее он будет передавать тепловую энергию из одной точки в другую.
Теплопроводность
Теплопроводность, с другой стороны, представляет собой отношение потока тепла через заданную толщину материала к разности температур по этой толщине. Оказывается, теплопроводность направлена, как и показатель преломления, во всех материалах, кроме изотропных (изометрических или аморфных). Симметрия оптических и тепловых свойств обычно одинакова. Однако на драгоценных камнях было проведено очень мало измерений изменения проводимости в зависимости от направления.
Тепловая инерция
Тепловая инерция — это мера того, насколько быстро может измениться температура поверхности материала за счет потока тепла в материал. Чем выше тепловая инерция, тем медленнее будет повышаться температура поверхности при подводе тепла. Вот почему такие материалы, как пластик, с низкой тепловой инерцией кажутся теплыми на ощупь. Тепло тела быстро повышает температуру поверхности таких материалов. Каменные предметы, с другой стороны, кажутся холодными на ощупь, потому что они обладают высокой тепловой инерцией.
Использование алмазных зондов
Тепловая инерция является направленным свойством, но поддается простой аппаратуре для измерения среднего значения. Различные алмазные зонды
, представленные на рынке, в том числе производства GIA, Rayner, Kashan и Ceres Corp. , используют этот факт. Такие датчики состоят из датчика разности температур, называемого термопарой, и соседнего источника тепла или резистивного нагревателя, окруженного изолированным корпусом датчика.
При использовании таких приборов следите за тем, чтобы сквозняки не влияли на показания. Наконечник зонда прикладывается к измеряемому материалу, в данном случае к грани драгоценного камня, и примерно через одну секунду получают показания прибора. Это показание может быть связано с тепловой инерцией.
Коммерческие зонды были разработаны специально для того, чтобы отличить алмаз, который имеет очень высокую тепловую инерцию, от его имитаций, таких как кубический цирконий, с гораздо более низкой тепловой инерцией.
Вы можете столкнуться с трудностями при использовании коммерческих зондов на очень маленьких камнях. Однако вы можете откалибровать инструмент по мелким драгоценным камням, чтобы избежать этой проблемы.
Доктор Дональд Гувер из Геологической службы США составил следующую таблицу. Как правило, материалы располагаются в порядке убывания тепловой инерции. Если точные количественные методы станут широко использоваться, тепловая инерция может стать очень полезным и легко измеряемым параметром для анализа драгоценных камней.
Thermal Properties of Gem Materials, Synthetics, and Simulants, as well as Some Metals at Room Temperature
Material | Thermal Conductivity (cal/cm ⁰C sec) | Удельное тепло (CAL/CM ⁰C) | Плотность (GM/CMᶟ) | Термическая диффузионность (CM²/Sec) | Thermal Inertia (CAL/CM/CM/CM/CM/CM/CM/CM/CM/CM/CMBEDIA.0064 | ||||||||||
Gem Materials, Synthetics, and Simulants | |||||||||||||||
Diamond | 1. | 0.12 | 3.52 a | 3.79- 11.4 | 0.822-1.42 | ||||||||||
Silicon carbide (synthetic) | 0.215ᵇ | 0.2* | 3.17ᵃ | 0.0339 | 0.369 | ||||||||||
Periclase (synthetic) | 0.110ᵇ | 0.2* | 3.575ᵃ | 0.154 | 0.281 | ||||||||||
Corundum: C Axis | 0,0834ᵇ | 0,206 | 4,0ᵃ | 0,101 | 0,262 | 0,262 | 0,262 9003 9006 | 0,262 9003 9006 9 | 0,262 9006 9006 9000 3 | . | |||||
a axis | 0.0772 | 0.206 | 4.0ᵃ | 0.0937 | 0.252 | ||||||||||
c axis | 0.060ᶜ | 0.206 | 4.0ᵃ | 0.0728 | 0.222 | ||||||||||
Топаз: ось | 0.2* | 3.53ᵃ | 0.0632 | 0.177 | |||||||||||
mean, Gunnison, Colorado | 0.0269 | 0.2* | 3.531 | 0,0381 | 0,138 | ||||||||||
Пирит: Колорадо | 0,0459 | 0,136 | 9002 4,9915 | 0. | 0.176 | ||||||||||
Kyanite: c axis | 0.0413ᵇ | 0.201 | 3.66ᵃ | 0.0562 | 0.174 | ||||||||||
B Аси | 0,0396ᵇ | 0,201 | 3,66ᵃ | 0,0539 | 0,171 0,0539 | 0,171 0,0539 | 0,171 0,0539 | 9006 2 0,05390003 | |||||||
mean, Minas Gerais, Brazil | 0.0338 | 0.201 | 3.102 | 0.0461 | 0.158 | ||||||||||
Hematite: Itabira, Brazil | 0. | 0,169 | 5,143 | 0,310 | 0,153 | ||||||||||
Spinel: локальный.0066 | 0.0281 | 0.216 | 3.63ᵃ | 0.0358 | 0.148 | ||||||||||
Madagascar | 0.0227 | 0.216 | 3.633 | 0.0288 | 0,133 | ||||||||||
Флюорит: местонахождение неизвестно | 0,0219 | 0,220 | 3.18ᵃ | 0.0313 | 0.124 | ||||||||||
Rosiclare, Illinois | 0. | 0.220 | 3.186 | 0.0324 | 0.126 | ||||||||||
Сфалерит: Чиуауа, Мексика | 0,0304 | 0,115 | 4,103 | 0.0646 | 0.120 | ||||||||||
Sillimanite: Williamstown, Australia | 0.0217 | 0.203 | 3.162 | 0.0339 | 0.118 | ||||||||||
Andalusite: Minas Gerais, Brazil | 0,0181 | 0,202 | 3,102 | 0,0289 | 0,107 0,0289 | 0,107 0003 | |||||||||
Pyrophyllite: North Carolina | 0. | 0.2* | 2.829 | 0.0343 | 0.105 | ||||||||||
Jadeite: Japan | 0.0159 | 10066 | 0.0110 | 0.206 | 3.350 | 0.016 | 0.0873 | ||||||||
Gahnite: Colorado | 0.0103 | 0.2* | 4.163 | 0,100 | 0,102 | ||||||||||
Магнезит: Transvaal | 0,0139 | 0,236 | 0,236 | 0002 2.993 | 0. | 0.0992 | |||||||||
Rutile: c axis | 0.0231ᵇ | 0.189 | 4.2ᵃ | 0.0291 | 0.135 | ||||||||||
A Axis | 0,0132ᵇ | 0,189 | 4,2ᵃ | 0,0166 | 0,102 0,0166 | 0,102 0,0166 | 9 9002 0,102 0,01660003 | ||||||||
mean, Virginia | 0.0122 | 0.189 | 4.244 | 0.0153 | 0.0990 | ||||||||||
Grossular: Connecticut | 0. | 0.196 | 3,617 | 0,0188 | 0,0979 | ||||||||||
0066 | 0.0134 | 0.196 | 3.548 | 0.0193 | 0.0967 | ||||||||||
Crestmore, California | 0.0124 | 0.196 | 3.318 | Кварц: ось с6 | 2.65ᵃ | 0.0578 | 0.125 | ||||||||
c axis | 0.0264ᶜ | 0.196 | 2.65ᵃ | 0. | 0.117 | ||||||||||
A Axis | 0,0140ᵇ | 0,196 | 2,65ᵃ | 0,0270 2,65ᵃ | 9006 0,0270 | 2,650003 | 0.0854 | ||||||||
a axis | 0.0160ᶜ | 0.196 | 2.65ᵃ | 0.0308 | 0.0912 | ||||||||||
mean, Jessieville, Arkansas | 0,0184 | 0,196 | 2,647 | 0,0354 | 0,0978 | 0097||||||||||
Spodumene: Maine | 0. | 0.2* | 3.155 | 0.0214 | 0.0923 | ||||||||||
Diopside: New York | 0.0133 | 0.196 | 3,270 | 0,0208 | 0,0923 | ||||||||||
Мадагаскар | 0,00969 | 0.196 | 3.394 | 0.0146 | 0.0802 | ||||||||||
Dolomite | 0.0132 | 0.221 | 2.857 | 0.0209 | 0,0911 | ||||||||||
Оливин (Перидот, FO₈₆FA₁₄) | 0,0115 | 0,2* | 3,469 * | 3,469 * | 3,469 0066 | 0. | 0.0893 | ||||||||
Elbaite: Keystone, South Dakota | 0.0126 | 0.2* | 3.134 | 0.0202 | 0.0889 | ||||||||||
Талк, Квебек | 0,0124 | 0,221 | 2,804 | 0,200 | 0,0878 | 0,0878 | 0,0878 9006 | ||||||||
Tremolite: Balmat, New York | 0.0117 | 0.210 | 2.981 | 0.0186 | 0.0854 | ||||||||||
Ontario, Canada | 0. | 0,210 | 3,008 | 0,0177 | 0,0839 | ||||||||||
0.0119 | 0.2* | 3.025 | 0.0197 | 0.0850 | |||||||||||
Zircon: Australia | 0.0109 | 0.140 | 4.633 | 0,0167 | 0,0839 | ||||||||||
ENSTATITE: (EN₉₈FS₂): Калифорния | 0,0105 | 0,2* 0,0105 | 0,2* 0066 | 3.209 | 0.0334 | 0.0821 | |||||||||
Bronzite: (En₇₈Fs₂₂): Quebec | 0. | 0.2* | 3.365 | 0.0148 | 0,0818 | ||||||||||
Spessartine: Haddam, Connecticut | 0,00811 | 0,2* | 3,987 | 9006 0,01029 3,987 | 9001,01029 3,987 | 9006 0,0102 3,987 | 3,987 | 0.0804 | |||||||
Datolite: Paterson, New Jersey | 0.0106 | 0.2* | 2.996 | 0.0177 | 0.0798 | ||||||||||
Anhydrite: Ontario, Канада | 0,0114 | 0,187 | 2,978 | 0,0204 | 0,0796 | 0,0796 | 0,0796 | 0,0796 | 90090,0796 | 90090060Almandine: Gore Mountain, New York | 0. | 0.2* | 3.932 | 0.0101 | 0.0789 |
Staurolite: Georgia | 0.00828 | 0,2* | 3,689 | 0,0112 | 0,0782 | ||||||||||
Авгит: Онтарио | 0,00913 | 0.2* | 3.275 | 0.014 | 0.0773 | ||||||||||
Pyrope: Navajo Reservation, Arizona | 0.00759 | 0.2* | 3.746 | 0,0101 | 0,0754 | ||||||||||
Андрадит: Онтарио, Канада | 0,00738 | 0,2* | 9 | 0,2* | 9 | 0,2* | 3. | 0.00984 | 0.0744 | ||||||
Smithsonite: Kelly, New Mexico | 0.00612 | 0.2* | 4.362 | 0.00701 | 0.0731 | ||||||||||
Beryl: C Axis | .0131ᵇ | 0,2* | 2,70ᵃ | 0,0243 | 0,0243 | 0,0243 | 0002 0.0842|||||||||
a axis | .0104ᵇ | 0.2* | 2.70ᵃ | 0.0193 | 0.0750 | ||||||||||
mean, Minas Gerais, Brazil | 0,00953 | 0,2* | 2,701 | 0,0176 | 0,0718 | ||||||||||
: CHIHUA, | |||||||||||||||
: CHIHUA, | |||||||||||||||
: CHIHUA, | |||||||||||||||
: CHIHUA, | |||||||||||||||
: CHIHUA, | |||||||||||||||
0,07180066 | 0. | 0.218 | 2.721 | 0.0145 | 0.0713 | ||||||||||
Axinite: Baja California | 0.00767 | 0.2* | 3.306 | 0,0116 | 0,0712 | ||||||||||
Пренит: Патерсон, Нью-Джерси | 0,00854 | 2.953 | 0.0145 | 0.0710 | |||||||||||
Rhodochrosite: Argentina | 0.00731 | 0.184 | 3.584 | 0.0111 | 0.0695 | ||||||||||
Флинт: Браунсвилл, Огайо | 0,00886 | 0,2* | 2,618 | 0. | |||||||||||
Epidote: Calumet, Colorado | 0.00627 | 0.2* | 3.413 | 0.00919 | 0.0654 | ||||||||||
Petalite: Zimbabwe | 0,00856 | 0,2* | 2,391 | 0,0179 | 0,0640 | ||||||||||
0,0640 | |||||||||||||||
0,0640 | |||||||||||||||
0,0640 | |||||||||||||||
Clinozoisite: Baja California | 0.00574 | 0.2* | 3.360 | 0.00854 | 0.0621 | ||||||||||
Idocrase: Chihuahua, Mexico | 0. | 0.2* | 3,342 | 0,00863 | 0,0620 | ||||||||||
SPHEN: Ontario, Канада | 0,00558 9 | 0.188 | 3.525 | 0.00845 | 0.0607 | ||||||||||
Iolite: Madagascar | 0.00650 | 0.2* | 2.592 | 0.0126 | 0,0580 | ||||||||||
Зойсайт: Ликсвикен, Норвегия | 0,00513 | 0,2* 7 2029 3 | 60003 | 0.00785 | 0.0579 | ||||||||||
Aragonite: Somerset, England | 0. | 0.209 | 2.827 | 0.00906 | 0.0562 | ||||||||||
Microcline : Амелия, Вирджиния | 0,00621 | 0,194 | 2,556 | 9 60 60 9 0,0039 9 0,003 0.0554 | |||||||||||
Ontario, Canada | 0.00590 | 0.194 | 2.558 | 0.0119 | 0.0541 | ||||||||||
Albite: (Ab₉₉An₁): Amelia, Virginia | 0,00553 | 0,202 | 2,606 | 0,0105 | 0,0540 | ||||||||||
0540 | |||||||||||||||
0,0540 | |||||||||||||||
0,0540 | |||||||||||||||
Serpentine (lizardite): Cornwall, England | 0. | 0.2* | 2.601 | 0.0107 | 0.0539 | ||||||||||
Orthoclase: Goodspring, Nevada | 0.00553 | 0,2* | 2,583 | 0,0107 | 0,0534 | ||||||||||
Содалит: Ontario, Канада | |||||||||||||||
: Ontario, Canada | : Ontario, Canada | 00610.2*0 | 2.326 | 0.0129 | 0.0528 | ||||||||||
Lepidolite: Dixon, New Mexico | 0.00460 | 0.2* | 2.844 | 0. | 0.0512 | ||||||||||
Anorthite (Ab₄An₉₆): Japan | 0.00401 | 0.196 | 2.769 | 0.00737 | 0.0467 | ||||||||||
Flour-apatite: Ontario, Canada | 0.00328 | 0.195 | 3.215 | 0.00522 | 0,0454 | ||||||||||
Хлор-Апатит: Снарум, Норвегия | 0,00331 | 0,195 | 3.152 | 3.152 | 00610.0451 | ||||||||||
Labradorite (Ab₄₆An₅₄): Nain, Labrador | 0. | 0.2* | 2.701 | 0.00676 | 0.0444 | ||||||||||
Barite: Georgia | 0,00319 | 0,113 | 4,411 | 0,00639 | 0,0399999,00639 | 0,03999999 0,00639 | 0,03999 0,00639 | 0,0399 . | |||||||
Apophyllite: Poona, India | 0.00331 | 0.2* | 2.364 | 0.00699 | 0.0396 | ||||||||||
Leucite: Rome, Italy | 0.00274 | 0,2* | 2,483 | 0,00551 | 0,0369 | ||||||||||
СИЛИКА0066 | 0. | 0.201 | 2.205 | 0.0074 | 0.0379 | ||||||||||
Hyalite: Spruce Pine, North Carolina | 0.00290 | 0.2* | 2,080 | 0,0070 | 0,0347 | ||||||||||
Стекло: Обсидиан | 0,00330ᵇ | 0,2* 0,00330ᵇ | 0,2* 0,003300003 | 2.4ᵃ | 0.00688 | 0.0398 | |||||||||
ordinary flint (lead) | .0018ᵇ | 0.117ᵃ | 3.5ᶜ | 0.00440 | 0,0272 | ||||||||||
Очень тяжелый кремний (свинец) | 00. | 0,117 | 4,5ᵃ | 4,5ᵃ | 00610.0251 | ||||||||||
Metals | |||||||||||||||
Copper | 0.927 | 0.092 | 8.89 | 1.13 | 0.871 | ||||||||||
Серебро 100% | 1,00 | 0,056 | 10,5 | 1,70 | 10,5 9003 | 1,70 | 0003 | 0.767 | |||||||
Silver 96%, gold 31% (weight) | 0. | 0.048* | 12.3 | 0.401 | 0.374 | ||||||||||
Silver 34%, gold 66% (weight) | 0.152 | 0.040* | 15.5 | 0.245 | 0.307 | ||||||||||
Gold 100% | 0.707 | 0.031 | 19.3 | 1.18 | 0.650 | ||||||||||
Aluminum | 0.485 | 0.214 | 2.7 | 0,839 | 0,529 | ||||||||||
Платина | 0,166 | 0,032 | 21,4 99202 0,032 | 21,4 9 0,032 | 9002 21,4 9 0,032 | 21,4 9001 | 0,032 | 0,032 | 0,032 | 21,4003 | 0. | 0.337 | |||
Platinum, 10% iridium | 0.074 | 0.032* | 21.6 | 0.107 | 0.226 |
Sources
From D.B. Hoover, «GEM DiamondMaster and the Thermal Properties of Gems», Gems & Gemology , Summer 1983: 77-86. © Геммологический институт Америки. Перепечатано с разрешения.
Если надстрочная буква не указывает на другую ссылку, значения проводимости и плотности были взяты из К. Хораи, «Теплопроводность породообразующих минералов», Journal of Geophysical Research , 76 (5), 1971.
Значения для удельная теплоемкость, из Р. А. Роби и Д. Р. Вальдбаума, «Термодинамические свойства минералов и родственных веществ при 298,15 градусах К и давлении в одну атмосферу и при высоких температурах», Бюллетень геологической службы США , № 1259, 1968.
Примечания
* Предполагаемое значение; в литературе не встречается.
ᵃ Р. Вебстер, 1982, Драгоценные камни
, 3-е изд. Хамден, Коннектикут: Баттерворт и Архонт.
ᵇ Chemical Rubber Company, 1966, Справочник по химии и физике
. 47-е изд. Бока-Ратон, Флорида: Chemical Rubber Company
ᶜ SP Clark, 1966, Справочник по физическим константам, Memoir 97. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки.
Факторы, влияющие на измерение тепловой инерции
Количественное измерение тепловой инерции может быть затруднено при использовании инструментов, специально разработанных для отделения алмаза от других камней. Новые приборы, специально предназначенные для таких измерений, будут представлять следующее поколение теплосчетчиков. При использовании устройств для измерения тепловой инерции помните, что на показания влияет качество поверхности, особенно степень плоскостности и полировки, а также степень кристалличности и химический состав, особенно в серии твердых растворов.
Джоэл Э. Арем, доктор философии, FGA
Доктор Джоэл Э. Арем имеет более чем 60-летний опыт работы в мире драгоценных камней и минералов. После получения докторской степени. Получив степень бакалавра минералогии в Гарвардском университете, он опубликовал множество книг, которые до сих пор являются одними из наиболее широко используемых справочников и руководств по кристаллам, драгоценным камням и минералам в мире.
Соучредитель и президент многочисленных организаций, д-р Арем всю жизнь занимался минералогией и геммологией. Он был ученым Смитсоновского института и куратором, консультантом многих известных компаний и учреждений, а также плодовитым автором и оратором. Хотя его основная деятельность заключалась в огранке и продаже драгоценных камней, его внимание всегда было направлено на образование. joelarem.com
Посмотреть все статьи
Термические свойства оксида алюминия от 0° до 1200° K
%PDF-1.4 % 248 0 объект > эндообъект 243 0 объект >поток application/pdf
![](/800/600/http/thermalinfo.ru/Sets/img/2016/05/teploemkost_strojmaterialov.jpg)
![](/800/600/http/xn----7sbeq1amdde6ah7j.xn--p1ai/wp-content/uploads/sravnitelnaya-tablica-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov.jpg)
Тигли корундовые, алундовые огнеупорные
Тигли корундовые (алундовые) Al2O3
Основные характеристики
- Тип: Тигель керамический огнеупорный
- Размер: по требованиям заказчика
- Материал: Al2O3 99%
- Цвет белый
- Максимальная рабочая температура: 1800
- Особенности: высокая прочность, коррозионная стойкость, высокая износостойкость
- Возможность предоставления образцов 61648 9
Corundum (alund) Al 2 O ₃ 99%
Parameters
unit of measurement
Value
physical characteristics
Heat resistance
° C
1800
Насыпная плотность
г/см³
3,9
Водопоглощение
%
0
Bending strength
Mpa
360
Mechanical characteristics
Vickers hardness
Gpa
15,6
Модуль упругости
ГПа
370
Коэффициент Пуассона
–
0,23
Thermal 9003
.
8
Thermal conductivity
W / (m∙k)
32
Specific heat
* 10-3J / (kg * K)
0. 9
Electrical specifications
Dielectric Constant (1MHZ)
–
9.9
Тангенс угла диэлектрических потерь2884
* 106 V / m
15
Corundum crucibles | ||||||||||||||
View | Volume V (мл) | Диаметр D (мм) | Высота0064 (Mm) | Cover | ||||||||||
1 | 11 | 20 | Not available | |||||||||||
3 | 16 | 28 | CONGEX COPLE | |||||||||||
5 9003 | 28 | 9 17 914 | 99 17 914 | 28 | 9 17 914 | 28 | 9 17 | 28 | 17 | 28 | 17 9203 | Plate d=33 mm | ||
6 | 19 | 35 | Convex cover | |||||||||||
10 | 30 | 28 | Стандартная крышка | |||||||||||
20 | 35 | 30 | Стандартная обложка | 669 | 69 | 0097 | ||||||||
30 | 40 | 35 | Standard cover | |||||||||||
40 | 35 | 58 | Plate d=33 mm | |||||||||||
60 | 40 | 70 | Стандартная обложка | |||||||||||
959 | 6||||||||||||||
9 9000 | 9||||||||||||||
60 | Plate d = 50 mm | |||||||||||||
120 | 50 | 80 | Plate d = 50 mm | |||||||||||
150 | 50 | 100 | Plate d = 50 mm | |||||||||||
180 | 59 | 87 | Standard cover | |||||||||||
200 | 60 | 100 | Standard cover | |||||||||||
300 | 70 | 100 | Standard крышка | |||||||||||
300 | 95 | 60 | Крышка с крышкой0 7 | |||||||||||
400 | 70 | 120 | Standard cover | |||||||||||
800 | 115 | 110 | Not available | |||||||||||
1000 | 115 | 155 | Нет в наличии | |||||||||||
60 | 50 | 50 | Plate d = 50 mm | |||||||||||
120 | 60 | 60 | Standard cover | |||||||||||
300 | 80 | 80 | Standard cover | |||||||||||
600 | 100 | 100 | Flat cap | |||||||||||
80 | 75 | 27 | Flat cap | |||||||||||
120 | 90 | 35 | Плоская крышка | |||||||||||
200 | 9259 100 9 200 | 9259 100 9 9914 | 35 | Flat cap | ||||||||||
400 | 75 | 120 | Flat cap | |||||||||||
500 | 85 | 140 | Стандартная крышка | |||||||||||
14 | 44 | Convex cover | ||||||||||||
5 | 16 | 50 | Convex cover | |||||||||||
6 | 16 | 56 | CONGEX COPLE | |||||||||||
10 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 2659 50Plate d = 21 mm | ||||||
15 | 23 | 60 | Plate d = 21 mm | |||||||||||
45 | 35 | 70 | Пластина D = 33 мм | |||||||||||
50 | 30 | 100 59 | 100 66666669 | 9 9259 100 6666669 | 669 9259 100 666669 | .![]() |