과학과 기술에서 결정체의 응용은 너무 많고 다양하여 열거하기 어렵습니다. 따라서 우리는 몇 가지 예에 국한됩니다.
가장 단단하고 희귀한 천연 광물은 알마즈입니다. 오늘날 다이아몬드는 주로 석재 장식이 아니라 석재 세공입니다.
다이아몬드는 뛰어난 경도로 인해 기술 분야에서 엄청난 역할을 합니다. 다이아몬드 톱은 돌을 자릅니다. 다이아몬드 톱은 가장자리에 노치 또는 노치가 만들어지는 큰(최대 직경 2미터) 회전하는 강철 디스크입니다. 어떤 종류의 접착제와 혼합된 미세한 다이아몬드 가루가 이 절개부에 문질러집니다. 고속으로 회전하는 이러한 디스크는 모든 돌을 빠르게 자릅니다.
다이아몬드는 드릴링에서 중요한 역할을 합니다. 바위, 광업에서.
조각 도구, 분할 기계, 경도 시험기, 석재 및 금속 드릴에는 다이아몬드 포인트가 삽입되어 있습니다.
다이아몬드 분말은 경석, 경화강, 경질 및 초경질 합금을 연마하고 연마합니다. 다이아몬드 자체는 다이아몬드로만 절단, 연마 및 조각될 수 있습니다. 자동차 및 항공 산업에서 가장 중요한 엔진 부품은 다이아몬드 커터와 드릴로 가공됩니다.
루비와 사파이어는 가장 아름답고 가장 비싼 보석 중 하나입니다. 이 모든 돌에는 더 겸손하지만 유용한 다른 특성이 있습니다. 블러드 레드 루비와 라자르 블루 사파이어는 형제이며 일반적으로 동일한 미네랄 - 커런덤, 산화 알루미늄 A12O3입니다. 색상의 차이는 산화알루미늄의 불순물이 매우 적기 때문에 발생합니다. 크롬을 미량 첨가하면 무색 커런덤이 핏빛 붉은 루비로, 산화티타늄이 사파이어로 바뀝니다. 커런덤 및 기타 색상이 있습니다. 그들은 또한 모든면에서 겸손하고 눈에 띄지 않는 형제가 있습니다. 갈색, 불투명, 미세 커런덤 - 에머리는 사포가 만들어지는 금속을 청소하는 데 사용됩니다. 모든 종류의 커런덤은 지구상에서 가장 단단한 돌 중 하나이며 다이아몬드 다음으로 단단합니다. 커런덤은 드릴링, 연삭, 연마, 석재 및 금속 연마에 사용할 수 있습니다. 연삭 휠과 숫돌, 연삭 분말은 커런덤과 에머리로 만들어집니다.
전체 시계 산업은 인공 루비에서 작동합니다. 반도체 공장에서 가장 미세한 회로는 루비 바늘로 그려집니다. 섬유 및 화학 산업에서 루비 실 가이드는 인조 섬유, 카프론, 나일론에서 실을 그립니다.
새로운 삶루비는 레이저 또는 과학에서 말하는 광학 양자 발생기(OQG)로서 우리 시대의 훌륭한 장치입니다. 1960년 최초의 루비 레이저가 만들어졌습니다. 루비 크리스탈이 빛을 증폭시키는 것으로 밝혀졌습니다. 레이저는 천 개의 태양보다 더 밝게 빛납니다.
엄청난 파워를 지닌 강력한 레이저 빔. 그것은 쉽게 판금을 태우고, 금속 와이어를 용접하고, 금속 파이프를 태우고, 단단한 합금, 다이아몬드에 가장 미세한 구멍을 뚫습니다. 이러한 기능은 네오다이트가 포함된 루비, 가닛이 사용되는 고체 레이저에 의해 수행됩니다. 안과 수술에서는 네오다인 레이저와 루비 레이저가 가장 많이 사용됩니다. 근거리 접지 시스템은 종종 갈륨 비소 주입 레이저를 사용합니다.
형석, 석류석, 갈륨 비소 등의 새로운 레이저 결정도 등장했습니다.
사파이어는 투명하므로 광학 기기용 플레이트를 만듭니다.
사파이어 크리스탈의 대부분은 반도체 산업으로 이동합니다.
부싯돌, 자수정, 벽옥, 오팔, 옥수 - 모두 석영의 종류입니다. 석영의 작은 알갱이는 모래를 형성합니다. 그리고 가장 아름답고 가장 멋진 석영은 암석 수정입니다. 투명한 수정. 따라서 렌즈, 프리즘 및 기타 광학 기기 부품은 투명한 석영으로 만들어집니다.
석영의 전기적 특성은 특히 놀랍습니다. 수정을 압축하거나 늘리면 표면에 전하가 나타납니다. 이것은 결정의 압전 효과입니다.
오늘날 석영은 압전 소자로 사용되지만 주로 인공적으로 합성된 물질인 청색염, 티탄산바륨, 인산이수소칼륨 및 인산이수소암모늄(KDR 및 ADR) 등 많은 물질이 압전으로 사용됩니다.
압전 결정은 소리 재생, 녹음 및 전송에 널리 사용됩니다.
사람의 혈관의 혈압과 식물의 줄기와 줄기에 있는 주스의 압력을 측정하는 압전 방법도 있습니다. 압전판은 예를 들어 줄기의 압력을 측정합니다. 포병 조각발사시 폭탄 폭발 당시의 압력, 뜨거운 가스가 폭발하는 동안 엔진 실린더의 순간 압력.
전기 광학 산업은 대칭 중심이 없는 결정 산업입니다. 이 산업은 매우 크고 다양하며 광학, 음향, 무선 전자 및 레이저 기술에 사용하기 위해 수백 가지 유형의 결정이 공장에서 재배 및 처리됩니다.
기술 분야에서 다결정 재료 폴라로이드도 응용 프로그램을 찾았습니다.
폴라로이드는 빛을 복굴절 및 편광시키는 작은 투명한 바늘 모양의 결정으로 완전히 채워진 얇은 투명 필름입니다. 모든 결정은 서로 평행하므로 필름을 통과하는 빛을 모두 균등하게 편광시킵니다.
폴라로이드 필름은 폴라로이드 안경에 사용됩니다. 폴라로이드는 반사된 빛의 눈부심을 약화시켜 나머지 빛이 모두 통과할 수 있도록 합니다. 눈부신 반사를 끊임없이 바라봐야 하는 극지 탐험가들에게 없어서는 안 될 존재입니다. 태양 광선얼어붙은 눈밭에서.
폴라로이드 안경은 다가오는 자동차의 조명이 운전자를 장님으로 만들고이 자동차를 보지 못하기 때문에 매우 자주 발생하는 다가오는 자동차 충돌을 방지하는 데 도움이됩니다. 자동차 앞 유리와 자동차 램프 유리가 폴라로이드로 만들어지고 두 로이드 필드가 회전하여 광축이 이동하면 앞 유리는 다가오는 자동차 램프의 빛을 "소등"시키지 않습니다. "
결정체는 많은 부분에서 중요한 역할을 했습니다. 기술 혁신 20 세기 일부 결정은 변형될 때 전하를 생성합니다. 그들의 첫 번째 중요한 응용 프로그램은 수정으로 안정화된 무선 주파수 발진기의 제조였습니다. 무선 주파수 발진 회로의 전기장에서 석영 판을 진동시킴으로써 수신 또는 송신 주파수를 안정화할 수 있습니다.
전자 제품에 혁명을 일으킨 반도체 장치는 주로 실리콘과 게르마늄과 같은 결정질 물질로 만들어집니다. 이때 결정격자에 도입되는 도펀트가 중요한 역할을 한다. 반도체 다이오드는 컴퓨터 및 통신 시스템에 사용되며 트랜지스터는 무선 공학에서 진공관을 대체했으며, 태양 전지 패널, 우주선의 외부 표면에 배치되어 태양 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 반도체는 변환기에도 널리 사용됩니다. 교류영구적으로.
수정은 또한 일부 메이저에서 마이크로파를 증폭하고 레이저에서 광파를 증폭하는 데 사용됩니다. 압전 특성을 가진 수정은 무선 수신기 및 무선 송신기, 픽업 헤드 및 소나에 사용됩니다. 일부 결정은 광선을 변조하는 반면 다른 결정은 전압을 적용하여 빛을 생성합니다. 수정의 용도 목록은 이미 길고 증가하고 있습니다.
자연에서 균열, 불순물 및 기타 결함이 없는 대부분의 물질의 단결정은 극히 드뭅니다. 이것은 많은 결정이 수천 년 동안 보석이라고 불려왔다는 사실로 이어졌습니다. 다이아몬드, 루비, 사파이어, 자수정 및 기타 보석은 주로 특수 기계 또는 기타 보석이 아닌 사람들에게 오랫동안 매우 높이 평가되었습니다. 물리적 특성하지만 그 희소성 때문에.
과학 기술의 발달로 인해 자연에서 거의 발견되지 않는 많은 보석이나 결정이 과학 연구를 위한 장치 및 기계 부품 제조에 매우 필요하게 되었습니다. 많은 수정의 필요성이 너무 커져서 오래된 것을 발굴하고 새로운 천연 광상을 찾는 것의 규모를 확장하여 그것을 충족시키는 것이 불가능했습니다.
또한 많은 기술 분야, 특히 과학 연구를 위해 완벽한 결정 구조를 가진 매우 높은 화학적 순도의 단결정이 점점 더 요구되고 있습니다. 자연에서 발견되는 결정은 이상적이지 않은 조건에서 자라기 때문에 이러한 요구 사항을 충족하지 않습니다.
따라서 많은 원소와 화합물의 단결정을 인공적으로 생산하는 기술을 개발하는 데 문제가 있었다.
"보석"을 만드는 비교적 간단한 방법의 개발은 그것이 더 이상 귀중하지 않다는 사실로 이어집니다. 이것은 대부분의 원석이 자연계에 널리 분포되어 있는 결정체라는 사실로 설명됩니다. 화학 원소그리고 연결. 따라서 다이아몬드는 탄소 결정이고 루비와 사파이어는 다양한 불순물이 포함된 산화알루미늄 결정입니다.
단결정을 성장시키는 주요 방법을 고려해 봅시다. 언뜻 보기에 용융물의 결정화는 매우 간단해 보일 수 있습니다. 융점 이상으로 물질을 가열하고 용융물을 얻은 다음 냉각하면 충분합니다. 원칙적으로 이것은 올바른 방법이지만 특별한 조치를 취하지 않으면 기껏해야 다결정질 샘플을 얻을 수 있습니다. 그리고 예를 들어 석영, 황, 셀레늄, 설탕을 사용하여 실험을 수행하면 용융물의 냉각 속도에 따라 결정질 또는 무정형 상태로 응고될 수 있으며, 무정형 본체가 얻을 수 없습니다.
하나의 단결정을 성장시키기 위해서는 느린 냉각만으로는 충분하지 않습니다. 먼저 용융물의 작은 부분을 냉각하고 그 안에 결정의 "핵"을 얻은 다음 "핵"을 둘러싼 용융물을 연속적으로 냉각하여 결정이 용융물의 전체 부피에 걸쳐 성장할 수 있도록 해야 합니다. . 이 과정은 수직 관로의 구멍을 통해 용융물과 함께 도가니를 천천히 낮추어 달성할 수 있습니다. 크리스탈은 더 많은 영역으로 떨어지기 때문에 도가니의 바닥에서 태어납니다. 저온, 그런 다음 용융물의 전체 부피에 걸쳐 점차적으로 자랍니다. 도가니의 바닥은 특별히 좁게 만들어지고 원뿔을 가리키므로 하나의 결정 핵만 그 안에 위치할 수 있습니다.
이 방법은 종종 광학 산업에서 사용되는 염화나트륨, 브롬화칼륨, 불화리튬 및 기타 염뿐만 아니라 아연, 은, 알루미늄, 구리 및 기타 금속의 결정을 성장시키는 데 사용됩니다. 하루 동안 무게가 약 1kg에 달하는 암염 결정체를 키울 수 있습니다.
설명된 방법의 단점은 도가니 재료로 결정이 오염된다는 것입니다.
예를 들어 커런덤(루비, 사파이어)과 같은 성장에 사용되는 용융물로부터 결정을 성장시키는 도가니 없는 방법은 이러한 단점이 없습니다. 2-100 미크론 크기의 알갱이에서 나온 가장 미세한 산화알루미늄 분말을 벙커에서 얇은 흐름으로 쏟아내고, 산소-수소 화염을 통과하고, 녹고, 방울 형태로 내화 재료 막대에 떨어집니다. 막대의 온도는 알루미나의 녹는점(2030°C)보다 약간 낮게 유지됩니다. 산화 알루미늄 방울이 냉각되어 강옥 소결 덩어리의 껍질을 형성합니다. 느린 시계 장치(10-20mm/h ) 막대를 낮추고 자르지 않은 커런덤 수정이 점차 그 위에 자랍니다.
자연에서와 같이 용액에서 결정을 얻는 것은 두 가지 방법으로 귀결됩니다. 첫 번째는 포화 용액에서 용매의 느린 증발로 구성되며 두 번째는 용액 온도의 느린 감소로 구성됩니다. 두 번째 방법이 더 일반적으로 사용됩니다. 물, 알코올, 산, 용융염 및 금속이 용매로 사용됩니다. 용액으로부터 결정을 성장시키는 방법의 단점은 결정이 용매 입자로 오염될 가능성이 있다는 것입니다.
결정은 그것을 직접 둘러싸고 있는 과포화 용액의 영역에서 자랍니다. 결과적으로 용액은 결정에서 멀리보다 결정 근처에서 덜 과포화됩니다. 과포화 용액은 포화 용액보다 무겁기 때문에 성장하는 결정의 표면 위로 항상 "사용된" 용액의 상향 흐름이 있습니다. 이러한 용액의 교반 없이는 결정 성장이 빠르게 중단됩니다. 따라서 용액을 추가로 혼합하거나 결정을 회전 홀더에 고정하는 경우가 많습니다. 이를 통해 더 완벽한 크리스탈을 키울 수 있습니다.
어떻게 더 낮은 속도성장, 더 나은 결정. 이 규칙은 모든 성장 방법에 적용됩니다. 설탕과 식염 결정체는 쉽게 구할 수 있습니다. 수용액집에서. 그러나 불행히도 모든 결정체가 그렇게 쉽게 성장할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들어, 용액에서 석영 결정을 얻는 것은 400 ° C의 온도와 1000 atm의 압력에서 발생합니다. .
과학과 기술에서 결정체의 응용은 너무 많고 다양하여 열거하기 어렵습니다. 따라서 우리는 몇 가지 예에 국한됩니다.
천연 광물 중 가장 단단하고 희귀한 것은 다이아몬드입니다. 인류의 전체 역사에서 약 150톤만 채굴되었지만 현재 거의 백만 명이 전 세계 다이아몬드 광산 산업에 종사하고 있습니다. 오늘날 다이아몬드는 주로 석재 장식이 아니라 석재 세공입니다. 채굴된 모든 천연 다이아몬드와 모든 인공 다이아몬드의 약 80%가 산업에서 사용됩니다. 다이아몬드의 역할 현대 기술너무 커서 미국 경제학자들의 계산에 따르면 다이아몬드 사용을 중단하면 미국 산업의 힘이 절반으로 줄어들 것입니다.
기술에 사용되는 다이아몬드의 약 80%는 "초경도 합금"의 도구와 커터를 연마하는 데 사용됩니다. 다이아몬드는 고급 크로노미터의 기준석(베어링)으로 사용됩니다. 바다 선박및 기타 고도로 정확한 항법 기기에서. 다이아몬드 베어링은 25,000,000번의 회전 후에도 마모의 흔적이 없습니다.
다이아몬드에 비해 경도가 다소 떨어지지만 다양성에서 경쟁합니다. 기술 응용루비 - 고귀한 커런덤, 산화 크롬의 착색 혼합물이있는 산화 알루미늄 Al 2 O 3. 1kg의 합성 루비로 시계용 기준석 약 40,000개를 만들 수 있습니다. 루비 막대는 화학 섬유로 직물을 제조하는 공장에서 필수 불가결한 것으로 판명되었습니다. 1m의 인공 섬유 직물을 생산하는 데 수십만 미터의 섬유가 필요합니다. 가장 단단한 유리로 만든 실 가이드는 인조 섬유를 끌어당기면 며칠 안에 마모되고, 마노 실 가이드는 최대 2개월 동안 작동할 수 있으며, 루비 실 가이드는 거의 영원한 것으로 판명되었습니다.
새로운 지역과학 연구와 기술에서 루비의 광범위한 사용을 위해 루비 막대가 역할을 하는 장치인 루비 레이저의 발명으로 문을 열었습니다. 강력한 소스얇은 광선의 형태로 방출되는 빛.
현대 전자 제품의 많은 결정체에 탁월한 역할이 떨어졌습니다. 대부분의 반도체 전자 장치는 게르마늄 또는 실리콘 결정으로 만들어집니다.
페티소프 니콜라이
우리 주변의 세계는 수정으로 이루어져 있으며 우리는 수정의 세계에 살고 있다고 말할 수 있습니다. 주거용 건물 및 산업 구조물, 항공기 및 로켓, 모터 선박 및 디젤 기관차, 암석 및 광물은 수정으로 구성됩니다. 우리는 수정을 먹고, 수정으로 자신을 치유하며, 부분적으로 수정으로 구성됩니다.
그래서 크리스탈은 무엇입니까? 그들은 어떤 속성을 가지고 있습니까? 크리스탈은 어떻게 자라나요? 그것들은 현재 어떻게 그리고 어디에서 사용되고 있으며 미래에 사용될 전망은 무엇입니까? 이러한 질문에 관심이 있었고 그에 대한 답을 찾으려고 노력했습니다.
11 KUZNETSKY 지구 "열린 세계"의 과학 및 실제 회의
물리학과
인공 수정의 주요 응용 분야
8학년 학생이 작성했습니다.
페티소프 니콜라이
머리 Sizochenko A.I.,
물리학 교사
시립 일반 교육
기관
"기초 일반 교육
학교 번호 24 "
노보쿠즈네츠크, 2014
소개 ........................................................................................................... 2
1. 본체
1.1. 수정의 개념 ...........................................................................4
1.2. 단결정 및 다결정 ........................................................... 4
1.3. 결정을 성장시키는 방법 ...........................................5
1.4. 크리스탈의 사용 ...........................................................7
2. 실용적인 부분
2.1. 집에서 성장하는 결정체
조건 ...........................................................................9
3. 결론...........................................................................................11
참고 문헌 ...........................................................................................13
애플리케이션 ...........................................................................................14-15
소개
마법의 조각가처럼
크리스탈의 밝은 가장자리
무색 용액을 조각합니다.
N.A.모로조프
우리 주변의 세계는 수정으로 이루어져 있으며 우리는 수정의 세계에 살고 있다고 말할 수 있습니다. 주거용 건물 및 산업 구조물, 항공기 및 로켓, 모터 선박 및 디젤 기관차, 암석 및 광물은 수정으로 구성됩니다. 우리는 수정을 먹고, 수정으로 자신을 치유하며, 부분적으로 수정으로 구성됩니다.
결정체는 다음을 포함하는 물질입니다. 작은 입자특정 순서로 "포장"됩니다. 그 결과 결정이 성장하는 동안 표면에 평평한 면이 자발적으로 나타나며 결정 자체가 다양한 기하학적 모양을 취합니다.
학자 A.E. Fersman “거의 전 세계가 수정체입니다. 세계는 수정과 그것의 엄격한 직선 법칙에 의해 지배됩니다.”는 이 연구 대상에 대한 전 세계 과학자들의 과학적 관심과 일치합니다.
현대 산업은 다양한 결정 없이는 할 수 없습니다. 시계, 트랜지스터 수신기, 컴퓨터, 레이저 등에 사용됩니다. 위대한 실험실 - 자연 -은 더 이상 기술 개발의 요구를 충족시킬 수 없으며 이제 인공 수정은 특수 공장에서 자랍니다. 작고 거의 감지 할 수 없으며 무게가 몇 킬로그램에 달하는 대형입니다.
사람들은 인공적으로 많은 보석을 얻는 방법을 배웠습니다. 예를 들어 시계 및 기타 정밀 기기의 베어링은 오랫동안 인공 루비로 만들어졌습니다. 그들은 또한 자연에 전혀 존재하지 않는 아름다운 결정인 큐빅 지르코니아를 인위적으로 얻습니다. 큐빅 지르코니아와 다이아몬드는 눈으로 구별하기 어렵습니다. 빛 속에서 아주 아름답게 재생됩니다.
그래서 크리스탈은 무엇입니까? 그들은 어떤 속성을 가지고 있습니까? 크리스탈은 어떻게 자라나요? 그것들은 현재 어떻게 그리고 어디에서 사용되고 있으며 미래에 사용될 전망은 무엇입니까? 이러한 질문에 관심이 있었고 그에 대한 답을 찾으려고 노력했습니다.
내 작업은 물리학, 화학, 생물학, 컴퓨터 과학과 같은 여러 학문적 주제의 지식을 사용하기 때문에 연구 작업입니다. 내 활동의 결과로 저는 물리학 및 화학 수업에서 시각 보조 자료로 사용할 수 있는 "결정체 및 그 응용" 프레젠테이션을 만들고 황산구리와 식염으로 성장한 결정체를 만들었습니다.
표적:
인공 결정의 주요 응용 분야를 결정하고 특수 장비를 사용하지 않고 소금 결정과 황산동을 성장시킬 가능성을 실험적으로 테스트합니다.
이 목표를 달성하기 위해 나는 다음과 같은 문제에 직면했습니다.
작업:
결정 (그리스어. krystallos에서 - "투명한 얼음") 원래 알프스에서 발견되는 투명한 석영(바위 수정)이라고 불렸습니다. 암석은 얼음으로 오인되어 더 이상 녹지 않을 정도로 추위에 굳어졌습니다. 처음에는 주요 특징결정은 그 투명함에서 볼 수 있었고, 그 단어는 모든 투명한 천연 고체와 관련하여 사용되었습니다. 나중에 그들은 천연 물질에 비해 광택과 투명성이 떨어지지 않는 유리를 만들기 시작했습니다. 이러한 유리로 만들어진 물체를 "수정"이라고도 합니다. 오늘날에도 특수 투명 유리를 수정이라고하며 점쟁이의 "마법"볼을 수정 구슬이라고합니다.
암석 수정 및 기타 많은 투명한 광물의 놀라운 특징은 매끄럽고 평평한 면입니다. XVII 세기 말. 배열에 일정한 대칭이 있는 것으로 관찰되었으며 일부 불투명 광물에는 자연스럽고 규칙적인 절단이 있는 것으로 확인되었습니다. 형태가 내부 구조와 관련이 있을 수 있다는 추측이 있었습니다. 결국 모든 것은 크리스탈이라 불리기 시작했다 고체자연스러운 플랫 컷이 있습니다.
병기고에는 수정-보석-자수정으로 완전히 흩어져 있는 러시아 차르의 옷과 왕관이 있습니다. 교회에서는 아이콘과 제단이 자수정으로 장식되었습니다.
가장 유명한 결정체는 다이아몬드로 절단 후 다이아몬드로 변합니다. 사람들은 수세기 동안 이 돌의 신비를 풀기 위해 노력해 왔으며 다이아몬드가 일종의 탄소라는 것을 알았을 때 아무도 그것을 믿지 않았습니다.
결정적인 실험은 1772년 프랑스 화학자 Lavoisier에 의해 수행되었습니다. 자연에서 다이아몬드는 매우 낮은 온도에서 지구의 창자에서 형성됩니다. 고온그리고 압력. 과학자들은 실험실에서 200년 후에야 흑연에서 다이아몬드를 얻을 수 있는 조건을 만들 수 있었습니다. 수십 톤의 인공 다이아몬드가 현재 생산되고 있습니다. 그 중에는 장신구용 다이아몬드도 있지만 대부분은 다양한 도구를 만드는 데 사용됩니다.
결정체는 단결정 및 다결정일 수 있습니다. 단결정은 거시적으로 정렬된 결정 격자를 갖는 단결정입니다. 기하학적으로 정확한 외부 모양을 가지고 있지만 이 기능은 필수 사항은 아닙니다.
다결정은 무작위로 배향된 작은 결정으로 서로 상호 성장한 결정체입니다.
실험실에서 결정은 원하는 특성을 보장하기 위해 신중하게 제어된 조건에서 성장하지만 원칙적으로 실험실 결정은 용액, 용융물 또는 증기와 같은 자연에서와 같은 방식으로 형성됩니다. 따라서 Rochelle 염의 압전 결정은 대기압의 수용액에서 성장합니다. 광학 석영의 큰 결정도 용액에서 성장하지만 350-450의 온도에서~에 대한 C 및 140 MPa의 압력. 루비는 2050년 온도에서 녹인 산화알루미늄 분말로부터 대기압에서 합성됩니다.~에 대한 C. 연마제로 사용되는 탄화규소 결정은 전기로의 흄에서 얻습니다.
Ruby는 실험실에서 얻은 최초의 단결정이었습니다. 루비를 얻기 위해, 가성 칼륨과 불화 바륨 및 2-크롬 칼륨 염의 혼합물을 다소 포함하는 무수 알루미나의 혼합물을 가열했습니다. 후자는 루비의 색을 내기 위해 첨가되며, 산화알루미늄은 소량으로 취해진다. 혼합물을 점토 도가니에 넣고 최대 1500℃의 반사로에서 가열합니다(100시간에서 8일).~에 대한 C. 실험이 끝나면 도가니에 결정 덩어리가 나타나고 벽은 아름다운 핑크색의 루비 결정으로 덮여 있습니다.
합성 보석 결정을 성장시키는 두 번째 일반적인 방법은 Czochralski 방법입니다. 그것은 다음으로 구성됩니다. 돌이 결정화되어야 하는 물질의 용융물을 내화 금속(백금, 로듐, 이리듐, 몰리브덴 또는 텅스텐)으로 만든 내화 도가니에 넣고 고주파 인덕터에서 가열합니다. 미래 수정의 재료에서 나온 종자는 배기 샤프트의 용융물로 낮아지고 합성 재료는 원하는 두께로 성장합니다. 종자가 있는 샤프트는 30-150rpm의 회전 주파수에서 동시 성장과 함께 1-50mm/h의 속도로 점차 위쪽으로 당겨집니다. 샤프트를 회전시켜 용융물의 온도를 균일하게 하고 불순물이 고르게 분포되도록 합니다. 결정 직경 최대 50mm, 길이 최대 1m 합성 커런덤, 스피넬, 석류석 및 기타 인공 석재는 Czochralski 방법을 사용하여 재배됩니다.
결정은 증기가 응축될 때도 성장할 수 있습니다. 이것이 차가운 유리의 눈송이 패턴이 얻어지는 방식입니다. 활성 금속의 도움으로 염 용액에서 금속을 대체하면 결정도 형성됩니다. 예를 들어, 철 못을 황산구리 용액에 넣으면 붉은 구리 층으로 덮입니다. 그러나 생성된 구리 결정은 너무 작아서 현미경으로만 볼 수 있습니다. 손톱 표면에서 구리는 매우 빠르게 방출되므로 결정이 너무 작습니다. 그러나 프로세스가 느려지면 결정이 커집니다. 이렇게하려면 황산구리를 두꺼운 식염 층으로 덮고 그 위에 여과지 원을 놓고 그 위에 직경이 약간 작은 철판을 놓아야합니다. 포화 식염 용액을 용기에 붓는 것이 남아 있습니다. 황산구리는 염수에 서서히 용해되기 시작합니다. 구리 이온(복합 녹색 음이온 형태)은 여러 날에 걸쳐 매우 천천히 위쪽으로 확산됩니다. 컬러 테두리의 움직임으로 과정을 관찰할 수 있습니다. 철판에 도달하면 구리 이온이 중성 원자로 환원됩니다. 그러나 이 과정이 매우 느리기 때문에 구리 원자가 아름다운 반짝이는 결정으로 정렬됩니다. 때로는 이러한 결정이 가지를 형성합니다 - 수상 돌기.
천연 수정은 항상 사람들의 호기심을 불러일으켰습니다. 그들의 색상, 광채 및 모양은 인간의 미적 감각에 영향을 미쳤으며 사람들은 자신과 집을 장식했습니다. 오랫동안 미신은 수정과 관련이 있습니다. 부적으로서 그들은 소유자를 악령으로부터 보호할 뿐만 아니라 초자연적인 힘을 부여해야 했습니다. 나중에 같은 광물이 보석처럼 자르고 연마되기 시작했을 때 많은 미신이 부적으로 "행운"과 출생 월에 해당하는 "자신의 돌"이 보존되었습니다. 오팔을 제외한 모든 천연 보석은 결정질이며 다이아몬드, 루비, 사파이어, 에메랄드와 같은 많은 보석이 아름답게 컷팅된 결정체로 제공됩니다.크리스탈 주얼리그들은 신석기 시대만큼 지금 인기가 있습니다.
광학 법칙에 따라 과학자들은 연삭 및 연마를 통해 렌즈를 만들 수 있는 투명하고 무색이며 결함이 없는 광물을 찾고 있었습니다. 무색 석영 결정은 필요한 광학 및 기계적 특성을 가지고 있으며,안경을 포함한 최초의 렌즈그들로부터 만들어졌습니다. 인공 광학 유리가 등장한 후에도 수정의 필요성은 완전히 사라지지 않았습니다. 자외선과 적외선을 투과하는 석영, 방해석 및 기타 투명 물질의 결정은 여전히 광학 기기의 프리즘과 렌즈를 만드는 데 사용됩니다.
크리스탈은 20세기의 많은 기술 혁신에서 중요한 역할을 했습니다. 일부 결정은 변형될 때 전하를 생성합니다. 그들의 첫 번째 중요한 용도는수정으로 안정화된 무선 주파수 발생기의 생산.무선 주파수 발진 회로의 전기장에서 석영 판을 진동시킴으로써 수신 또는 송신 주파수를 안정화할 수 있습니다.
반도체 다이오드는 컴퓨터와 통신 시스템에 사용되며 트랜지스터는 무선 공학에서 진공관을 대체했으며 우주선의 외부 표면에 배치된 태양 전지판은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 반도체는 AC/DC 컨버터에도 널리 사용됩니다.
압전 특성을 가진 수정은 무선 수신기 및 무선 송신기, 픽업 헤드 및 소나에 사용됩니다. 일부 결정은 광선을 변조하는 반면 다른 결정은 전압을 적용하여 빛을 생성합니다. 수정의 용도 목록은 이미 길고 증가하고 있습니다.
인공 결정체.고대부터 인간은 꿈에서 발견되는 것만큼 귀중한 돌을 합성해 왔습니다. 자연 조건. 20세기까지. 그러한 시도는 실패했습니다. 그러나 1902년루비와 사파이어를 얻을 수 있었다, 속성이 있는 자연석. 이후 1940년대 후반에는합성 에메랄드, 그리고 1955년에 General Electric Company와 소련 과학 아카데미의 물리 연구소는 제조에 대해 보고했습니다.인공 다이아몬드.
결정에 대한 많은 기술적 요구는 미리 결정된 화학적, 물리적 및 전기적 특성을 가진 결정을 성장시키는 방법에 대한 연구에 박차를 가했습니다. 연구원의 작업은 헛되지 않았으며 수백 가지 물질의 큰 결정을 성장시키는 방법이 발견되었으며 그 중 상당수는 천연 유사체가 없습니다. 자연에서 흔히 볼 수 있는 솔리드 바디형태를 갖는 정다면체. 이러한 몸체를 결정체라고 합니다. 결정의 물리적 특성에 대한 연구는 기하학적으로 정확한 모양이 결정의 주요 특징이 아님을 보여주었습니다.
이 연구 대상에 대한 전 세계 과학자들의 꺼지지 않는 과학적 관심과 모든 지식 영역과 완전히 일치합니다. 지난 세기의 60 년대 말에 다음 분야에서 심각한 과학적 돌파구가 시작되었습니다.액정, 스위치 메커니즘을 정보의 시각적 표시 수단으로 대체하는 "표시기 혁명"을 일으켰습니다. 이후 생물학적 결정체(DNA, 바이러스 등)의 개념이 과학에 들어왔고, 1980년대에는 광자결정체(photonic crystal)라는 개념이 등장했다.
성장하는 결정체는 매우 흥미로운 과정이지만 다소 길고 힘든 과정입니다.
어떤 프로세스가 성장을 지배하는지 아는 것이 유용합니다. 왜 다른 물질다양한 모양의 결정을 형성하고 일부는 전혀 형성되지 않습니다. 그것들을 크고 아름답게 만들기 위해 해야 할 일.
나는 내 작업에서 이러한 질문에 대한 답을 찾으려고 노력했습니다.
결정화가 매우 느리면 하나의 큰 결정(또는 단결정)을 얻고 빠르면 많은 작은 결정을 얻습니다.
집에서 크리스탈을 키우면서 여러가지로 제작했습니다.
방법 1 . 황산구리 포화 용액 냉각. 온도가 낮아지면 물질의 용해도가 감소하여 침전됩니다. 먼저 용액과 용기 벽에 작은 종자 결정이 나타납니다. 냉각이 느리고 용액에 고체 불순물이 없으면 많은 핵이 형성되고 점차적으로 올바른 모양의 아름다운 결정으로 변합니다. 급속 냉각으로 많은 작은 결정이 나타나며 대부분이 성장하고 서로 간섭하기 때문에 올바른 모양이 거의 없습니다.
황산구리에서 결정을 성장시키기 위해 과포화 용액을 만들었습니다.
1. 이것을 위해 나는 따뜻한 물, 그것에 vitriol을 녹이고 용해를 멈출 때까지 부었습니다.
2. 필터(거즈)를 통해 다른 깨끗한 용기에 붓습니다. 더러운 벽에 용액이 빠르게 결정화되는 것을 방지하기 위해 용기에 끓는 물을 부었습니다.
3. 씨를 준비합니다.
4. 실에 묶고 용액으로 내립니다.
결정이 사방에서 고르게 자라게 하려면 종자(작은 결정)를 용액에 현탁된 상태로 두는 것이 좋다. 이를 위해 유리 막대로 점퍼를 만들었습니다. 그건 그렇고, 불필요한 작은 결정이 형성되지 않도록 부드럽고 가늘거나 실크 실을 사용하는 것이 좋습니다. 다음으로 내 솔루션을 따뜻한 곳. 느린 냉각은 매우 중요합니다(큰 결정을 얻기 위해). 결정화는 몇 시간 이내에 볼 수 있습니다. 주기적으로 포화 용액을 변경하거나 업데이트하고 스레드에서 작은 결정을 제거해야 합니다. (첨부 1)
방법 2 - 포화 용액에서 점차적으로 물을 제거합니다.
이 경우 물이 제거되는 속도가 느릴수록 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 나는 물이 천천히 증발하고 먼지가 용액에 들어 가지 않는 동안 실온에서 14 일 동안 식염 (식용 소금) 용액이 담긴 열린 용기를 종이로 덮었습니다. 성장하는 결정은 얇고 강한 실의 포화 용액에 현탁되었습니다. 결정은 크지만 형태가 없는 것으로 판명되었습니다. (첨부 1)
성장하는 크리스탈은 재미있는 과정이지만 작업에 대한 신중하고 신중한 태도가 필요합니다. 이론상 이렇게 집에서 키울 수 있는 결정체의 크기는 무한하다. 열광자들이 동지들의 도움이 있어야만 들어올릴 수 있는 크기의 수정을 받은 경우가 있습니다.
그러나 불행히도 스토리지에는 몇 가지 기능이 있습니다. 예를 들어, 명반의 결정이 건조한 공기 중에 열려 있으면 점차 수분 함량이 감소하여 눈에 띄지 않는 회색 분말로 변합니다. 파괴로부터 보호하기 위해 무색 바니시로 덮을 수 있습니다. 황산구리와 식염은 내성이 더 강하고 안전하게 작업할 수 있습니다.
작년에 7학년 화학 수업에서 "물질로 일어나는 현상"이라는 주제를 공부하면서 결정을 성장시켰는데, 이 경험 중 많은 부분이 성공하지 못했습니다. 올해 나는 7학년 친구들에게 이 과제에 어떻게 대처해야 하는지 제안했고, 이것이 그들이 한 일입니다(부록 2 참조).
결론
결정을 그렇게 널리 사용하는 모든 물리적 특성은 구조, 즉 공간 격자에 따라 다릅니다.
현재 고체 상태의 결정과 함께 액정이 널리 사용되고 있으며 가까운 장래에 광자 결정을 기반으로 한 장치를 사용할 것입니다.
나는 집에서 결정을 재배하는 가장 적합한 방법을 선택하고 소금과 황산동의 결정을 키웠습니다. 결정이 자라면서 그는 관찰을 하고 변화를 기록했습니다.
크리스탈은 아름답고 어떤 종류의 기적을 말할 수 있습니다. 그들은 스스로를 끌어들입니다. 그들은 순수한 영혼을 가진 사람에 대해 "수정 영혼의 남자"라고 말합니다. Crystalline은 다이아몬드처럼 빛으로 빛나는 것을 의미합니다. 그리고 철학적 태도로 수정에 대해 이야기하면 생물과 무생물 사이의 중간 연결 고리인 물질이라고 할 수 있습니다. 크리스탈은 태어나고, 나이를 먹고, 무너질 수 있습니다. 수정은 종자(종자 위)에서 자랄 때 동일한 종자의 결함을 상속합니다. 그러나 아주 진지하게 말하면, 아마도 지금은 결정 없이 할 수 있는 단일 과학 및 기술 분야가 아니라 단일 분야의 이름을 지정하는 것이 불가능할 것입니다. 의사는 신장 결석의 결정 형성이 일어나는 환경에 관심이 있고 약사는 정제에 관심이 있습니다. 이는 압축 결정입니다. 정제의 동화, 용해는 이러한 미세 결정이 덮인 면에 달려 있습니다. 비타민, 신경의 수초, 단백질, 바이러스는 모두 결정체입니다.
크리스탈은 그 속성이 기적적이며 다양한 기능을 수행합니다. 이러한 특성은 3차원 격자 구조를 갖는 구조에 내재되어 있습니다. 결정학은 새로운 과학이 아닙니다. M.V. Lomonosov는 그 기원에 서 있습니다. 성장하는 결정은 자연 조건에서 결정 형성에 대한 광물학 데이터 연구로 인해 가능해졌습니다. 결정의 성질을 연구함으로써 결정이 자라는 조성과 성장 조건이 결정되었습니다. 그리고 이제 이러한 과정을 모방하여 원하는 특성을 가진 결정을 얻습니다. 화학자와 물리학자는 결정을 얻는 데 참여합니다. 전자가 성장 기술을 개발하면 후자가 속성을 결정합니다. 인공 수정은 천연 수정과 구별할 수 있습니까? 예를 들어, 인공 다이아몬드는 광채를 비롯한 품질면에서 여전히 천연 다이아몬드보다 열등합니다. 인공 다이아몬드는 보석에 기쁨을 주지는 않지만 기술에 사용하기에 매우 적합합니다. 이런 의미에서 천연 다이아몬드와 동등한 위치에 있습니다. 다시 말하지만, 건방진 성장가(인공 결정을 성장시키는 화학자라고 함)는 매우 높은 강도로 가장 얇은 수정 바늘을 성장시키는 법을 배웠습니다. 이것은 매체의 화학적 성질, 온도, 압력 및 기타 추가 조건의 영향을 조작하여 달성됩니다. 그리고 이것은 이미 전체 예술, 창의성, 기술입니다. 정확한 과학은 여기에서 도움이되지 않습니다.
"Crystals"라는 주제는 관련이 있으며, 더 깊이 파고들면 모든 사람이 관심을 가질 것이며 많은 질문에 대한 답을 얻을 수 있으며 가장 중요한 것은 크리스탈의 무제한 사용입니다. 수정은 본질적으로 불가사의하고 매우 비범하여 내 작업에서 현재 수정과 그 사용에 대해 알려진 것의 작은 부분만을 이야기했습니다. 물질의 결정체는 무기계와 생물계를 하나로 묶는 단계일지도 모른다. 미래 최신 기술결정체 및 결정체 응집체에 속합니다!
내 연구를 바탕으로 다음을 생각해 냈습니다.결론:
서지
http://www.krugosvet.ru - 전 세계 백과사전.
http://ru.wikipedia.org/ - 백과사전 위키피디아.
http://www.kristallikov.net/page6.html - 크리스탈을 성장시키는 방법.
첨부 1.
관찰일기
날짜 | 관찰 | 사진 |
||
소금 | 블루 vitriol | 소금 | 황산구리 |
|
24.01.14. | 종자를 용액으로 내리기 전에. 길이: 5mm 폭: 5mm | 우리는 철사 고리를 만들고 매달아 솔루션으로 내립니다. | ||
27.01.14. | 길이: 11mm 폭: 7mm | 길이: 12mm 폭: 10mm | ||
30.01.14. | 길이: 20mm 폭: 10mm | 길이: 18mm 폭: 13mm | ||
3.02.14. | 결정의 형성은 용액의 경계를 넘어 | 길이: 25mm 폭: 15mm | ||
6.02.14. | 결정은 크지만 형태가 없는 것으로 판명되었습니다. | 길이: 30mm 폭: 20mm | ||
부록 2
7학년이 키운 크리스탈
결정의 적용
장식물
렌즈
씨앗을 준비했습니다
표적
: 인공 결정의 주요 응용 분야를 결정하고 특수 장비를 사용하지 않고 소금 결정과 황산동을 성장시킬 가능성을 실험적으로 테스트합니다.
작업:
결정과 그 속성에 대한 자료를 수집하십시오.
황산동 및 식염의 성장 결정에 대한 실험을 수행합니다.
결정에 관한 자료를 체계화하십시오: 결정의 물리적 특성과 그 응용.
"Crystals and its applications" 프레젠테이션을 만듭니다.
2. 더 많은 활성 금속의 도움으로 염 용액에서 금속의 변위.
필터를 통해 솔루션을 통과
관심을 가져주셔서 감사합니다.
인공 수정의 주요 응용 분야
8학년 학생이 작성했습니다.
페티소프 니콜라이
감독자
시조첸코
일체 포함. ,
물리학 교사
시립 일반 교육
기관
"기초 일반 교육
학교 번호 24 "
노보쿠즈네츠크, 2014
결론
인공적으로 성장한 결정체는 의학, 전파공학,
기계 항공기
구조, 광학 및 기타 여러 가지.
인공 결정을 얻는 기간은 자연 형성 과정보다 훨씬 짧습니다. 더 쉽게 사용할 수 있습니다.
집에서는 짧은 시간에도 크리스탈을 키울 수 있습니다.
결정 성장 방법
방법
초크랄스키
- 도가니
방법:
녹다
물질
결정화될 것으로 예상
돌은 내화물에 놓입니다.
도가니
내화 금속(백금, 로듐,
이리듐
, 몰리브덴 또는 텅스텐) 및 가열
고주파
인덕터.
(보석: 루비)
점토 도가니
집에서 성장하는 결정체
방법 1
: 포화 용액의 서냉
과포화 용액 준비
다결정
단결정
7학년이 키운 크리스탈
액정
결정체
- 단단하다
물질
자연스러운
외형
정대칭 다면체
기반을 둔
에
그들의 내면
구조
반도체 다이오드, 트랜지스터, 태양 전지판
방법 2:
포화 용액에서 물을 점진적으로 제거
에
이 경우 물이 제거되는 속도가 느릴수록 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
배를 떠나야 한다
식염수로
소금,
물을 주는 동안 종이로 덮는다.
증발하다
천천히, 그리고 솔루션에 먼지가
히트.
결정
크지 만 형태가없는 것으로 판명되었습니다.
고대부터 인류는 수정을 사용해 왔습니다. 처음에 이것들은 치유와 명상을 위한 도구이자 수단으로 사용된 천연 수정이었습니다. 나중에 희귀한 돌과 귀금속이 역할을 하기 시작했습니다. 돈. 20세기의 기본적인 과학적 연구와 발견으로 인공 결정체를 얻는 방법을 개발하고 적용 영역을 크게 확장할 수 있었습니다.
단결정은 연속적인 결정 격자와 특성의 이방성을 갖는 균질한 결정입니다. 외형단결정은 원자 결정 구조 및 결정화 조건에 따라 다릅니다. 단결정의 예로는 석영, 암염, 아이슬란드 스파, 다이아몬드, 토파즈의 단결정이 있습니다.
결정 성장 속도가 높으면 다결정이 형성되며, 많은 수의단결정. 고순도 물질의 단결정은 제조 방법에 관계없이 동일한 특성을 갖습니다.
현재까지 단결정을 얻는 방법은 증기상, 액체상(용액 및 용융물) 및 고체상 등 약 150가지가 있습니다.
고온재료분말야금학과에서는 6붕화란탄의 단결정과 이를 기반으로 하는 다양한 공융합금의 단결정을 성장시키는 최신 공법을 사용하고 있습니다. 이러한 화합물의 단결정은 방출 기술에 사용되는 음극을 만드는 데 사용됩니다.
전기 및 전자 공학의 발달로 단결정의 사용이 해마다 증가하고 있습니다. 고순도 단결정 재료로 만든 부품은 라디오에서 대형 전자 계산기에 이르기까지 모든 새로운 전자 장치 모델에서 볼 수 있습니다.
이 기술은 천연 결정의 특성이 부족하기 때문에 과학자들은 복잡한 기술적 방법창조 수정같은유사한 성질을 갖는 교대 결정의 초박막층(수~수십 나노미터)을 성장시켜 중간 성질을 갖는 물질 결정 격자- 에피택시 방식. 이러한 결정을 광자 결정이라고 합니다.
광자 결정에는 금지된 에너지 밴드가 있습니다. 이는 결정에 침투하여 용해될 수 없는 광자의 에너지 값입니다. 빛 양자의 에너지가 허용 가능한 값을 가진다면 결정을 성공적으로 통과할 것입니다. 즉, 광자결정은 특정 에너지 값을 가진 광자를 통과시키고 나머지는 모두 걸러내는 광 필터의 역할을 할 수 있습니다.
광결정은 굴절률이 변하는 공간축의 수에 의해 결정되는 3개의 군을 갖는다. 이 기준에 따라 결정은 1차원, 2차원 및 3차원으로 나뉩니다.
광자 결정의 잘 알려진 대표자는 금단의 에너지 밴드의 존재로 인해 정확하게 나타나는 놀라운 색상 패턴을 가진 오팔입니다.
인조 사파이어의 단결정은 다이아몬드의 경도보다 약간 열등할 뿐이며 긁힘에 대한 저항성이 높아 다음 용도로 사용할 수 있습니다. 보호 스크린안에 전자 기기(태블릿, 스마트폰 등). Czochralski 방법을 사용하면 인공 사파이어의 거대한 단결정을 얻을 수 있습니다.
오늘날 과학자들은 점점 더 나노결정에 대해 이야기하고 있습니다. 나노결정의 크기는 1~10nm이며, 이는 나노결정의 유형과 제조 방법에 따라 다릅니다. 일반적으로 세라믹 및 금속의 경우 100nm, 다이아몬드 및 흑연의 경우 50nm, 반도체의 경우 10nm입니다. 나노결정의 크기는 친숙한 물질의 특이한 특성의 출현에 영향을 미칩니다.
(1 333회 방문, 오늘 1회 방문)
과학과 기술에서 결정체의 응용은 너무 많고 다양하여 열거하기 어렵습니다. 따라서 우리는 몇 가지 예에 국한됩니다.
천연 광물 중 가장 단단하고 희귀한 것은 다이아몬드입니다. 오늘날 다이아몬드는 주로 석재 장식이 아니라 석재 세공입니다.
다이아몬드는 뛰어난 경도로 인해 기술에서 중요한 역할을 합니다. 다이아몬드 톱은 돌을 자릅니다. 다이아몬드 톱은 가장자리에 노치 또는 노치가 만들어지는 큰(최대 직경 2미터) 회전하는 강철 디스크입니다. 미세한 다이아몬드 가루를 끈적거리는 물질과 섞어 이 절개 부위에 문지릅니다. 고속으로 회전하는 이러한 디스크는 모든 돌을 빠르게 자릅니다.
다이아몬드는 암석 드릴링과 채광 작업에서 매우 중요합니다.
조각 도구, 분할 기계, 경도 시험기, 석재 및 금속 드릴에는 다이아몬드 포인트가 삽입되어 있습니다.
다이아몬드 분말은 경석, 경화강, 경질 및 초경질 합금을 연삭 및 연마하는 데 사용됩니다. 다이아몬드 자체는 다이아몬드로만 절단, 연마 및 조각될 수 있습니다. 자동차 및 항공 산업에서 가장 중요한 엔진 부품은 다이아몬드 커터와 드릴로 가공됩니다.
루비와 사파이어는 가장 아름답고 가장 비싼 보석 중 하나입니다. 이 모든 돌에는 더 겸손하지만 유용한 다른 특성이 있습니다. 블러드 레드 루비와 블루 사파이어는 형제이며 일반적으로 커런덤, 산화 알루미늄과 같은 광물입니다. 모든 종류의 커런덤은 지구상에서 가장 단단한 돌 중 하나이며 다이아몬드 다음으로 단단합니다. 커런덤은 드릴링, 연삭, 연마, 석재 및 금속 연마에 사용할 수 있습니다. 연삭 휠과 숫돌, 연삭 분말은 커런덤과 에머리로 만들어집니다.
전체 시계 산업은 인공 루비에서 작동합니다. 반도체 공장에서 가장 미세한 회로는 루비 바늘로 그려집니다.
섬유 및 화학 산업에서 루비 실 가이드는 인조 섬유, 카프론, 나일론에서 실을 그립니다.
루비의 새 생명은 레이저 또는 과학에서 말하는 광학 양자 발생기(OQG), 우리 시대의 훌륭한 장치입니다. 1960년에 최초의 루비 레이저가 만들어졌습니다. 루비 크리스탈이 빛을 증폭시키는 것으로 밝혀졌습니다. 레이저는 천 개의 태양보다 더 밝게 빛납니다.
강력한 레이저 빔은 엄청난 위력을 가지고 있습니다. 그것은 쉽게 판금을 태우고, 금속 와이어를 용접하고, 강관을 통해 태우고, 단단한 합금, 다이아몬드에 가장 얇은 구멍을 뚫습니다. 레이저는 눈 수술에도 사용됩니다. 형석, 석류석, 갈륨 비소 등의 새로운 레이저 결정도 등장했습니다.
사파이어는 투명하므로 광학 기기용 플레이트를 만듭니다.
사파이어 크리스탈의 대부분은 반도체 산업으로 이동합니다.
부싯돌, 자수정, 벽옥, 오팔, 옥수는 모두 석영의 종류입니다. 석영의 작은 알갱이는 모래를 형성합니다. 그리고 가장 아름답고 가장 멋진 석영은 암석 수정입니다. 투명한 수정. 따라서 광학 기기의 렌즈, 프리즘 및 기타 부품은 투명한 석영으로 만들어집니다.
석영의 전기적 특성은 특히 놀랍습니다. 수정을 압축하거나 늘리면 표면에 전하가 나타납니다. 이것은 결정의 압전 효과입니다.
오늘날에는 석영뿐만 아니라 대부분 인공적으로 합성된 물질이 압전으로 사용됩니다.
압전 결정은 소리 재생, 녹음 및 전송에 널리 사용됩니다.
인간 혈관의 혈압과 식물 줄기와 줄기의 주스 압력을 측정하는 압전 방법도 있습니다.
기술 분야에서 다결정 재료인 폴라로이드도 응용 분야를 찾았습니다.
폴라로이드는 물질의 작은 투명한 바늘 같은 결정으로 완전히 채워진 얇은 투명 필름입니다. 폴라로이드 필름은 폴라로이드 안경에 사용됩니다. 폴라로이드는 반사광의 눈부심을 차단하고 다른 모든 빛은 통과시킵니다. 그들은 얼음으로 덮인 설원에서 태양 광선의 눈부신 반사를 끊임없이 관찰해야 하는 극지방 탐험가들에게 없어서는 안될 존재입니다.
폴라로이드 렌즈는 다가오는 자동차의 조명이 운전자를 현혹시키고 그는이 차를 보지 못하기 때문에 매우 자주 발생하는 다가오는 자동차 충돌을 방지하는 데 도움이됩니다.
크리스탈은 20세기의 많은 기술 혁신에서 중요한 역할을 했습니다.
전자 제품에 혁명을 일으킨 반도체 장치는 주로 실리콘과 게르마늄과 같은 결정질 물질로 만들어집니다. 반도체 다이오드는 컴퓨터와 통신 시스템에 사용되며 트랜지스터는 무선 공학에서 진공관을 대체했으며 우주선의 외부 표면에 배치된 태양 전지판은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
