Titanato di stronzio
Il titanato di stronzio sintetico era uno dei numerosi titanati brevettati durante la fine degli anni Quaranta e l'inizio degli anni Cinquanta; l'altro titanato includeva il titanato di bario e il titanato di calcio.
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Titanato di stronzio fabulite
La ricerca è stata condotta principalmente presso la National Lead Company (in seguito ribattezzata NL Industries) negli Stati Uniti, da Leon Merker e Langtry E. Lynd. Merker e Lynd brevettarono per la prima volta il processo di crescita il 10 febbraio 1953; una serie di perfezionamenti sono stati successivamente brevettati nel corso dei quattro anni successivi, come modifiche al mangime in polvere e aggiunte di droganti coloranti.
Una modifica al processo di base di Verneuil (noto anche come fusione a fiamma) è il metodo di crescita preferito. Viene utilizzato un cannello ossidrico invertito, con polvere di alimentazione miscelata con ossigeno accuratamente alimentata attraverso il cannello in modo tipico, ma con l'aggiunta di un terzo tubo per fornire ossigeno creando un bruciatore tricono.
L'ossigeno in più è necessario per la formazione di successo del titanato di stronzio, che altrimenti non si ossida completamente a causa del componente di titanio. Il rapporto è di ca. 1.5 volumi di idrogeno per ogni volume di ossigeno.
Il mangime in polvere altamente purificato viene ottenuto per prima cosa producendo il doppio sale di ossalato di titanile (SrTiO(C2O4)2·2H2O) facendo reagire il cloruro di stronzio (SrCl2) e l'acido ossalico ((COOH)2.2H2O) con il tetracloruro di titanio (TiCl4).
Il sale viene lavato per eliminare completamente il cloruro, riscaldato a 1000 ° C per produrre una polvere granulare scorrevole della composizione richiesta, quindi macinato e setacciato per garantire che tutte le particelle abbiano una dimensione compresa tra 0.2 e 0.5 micrometri.
La polvere di alimentazione cade attraverso la fiamma ossidrica, si scioglie e atterra su un piedistallo rotante e lentamente discendente sottostante. L'altezza del piedistallo viene costantemente regolata per mantenere la sua parte superiore nella posizione ottimale sotto la fiamma e nel corso di alcune ore la polvere fusa si raffredda e si cristallizza per formare un unico cristallo di pera o boule peduncolato.
Questa boccia di solito non è più grande di 2.5 centimetri di diametro e lunga 10 centimetri; è un nero opaco per cominciare, che richiede un'ulteriore ricottura in atmosfera ossidante per rendere il cristallo incolore e alleviare la tensione. Questo viene fatto a oltre 1000 ° C per 12 ore.
Film sottili di SrTiO3 possono essere coltivati epitassialmente mediante vari metodi, tra cui la deposizione laser pulsata, l'epitassia a fascio molecolare, la polverizzazione RF e la deposizione di strati atomici. Come nella maggior parte dei film sottili, i diversi metodi di crescita possono determinare densità e densità di difetti e impurità significativamente diversi e qualità cristallina, determinando una grande variazione delle proprietà elettroniche e ottiche.
Titanato di stronzio vs diamante
La sua struttura cubica e l'elevata dispersione un tempo rendevano il titanato di stronzio sintetico un ottimo candidato per la simulazione del diamante. Inizio ca. 1955, grandi quantità di titanato di stronzio sono state prodotte per questo unico scopo.
Il titanato di stronzio era all'epoca in competizione con il rutilo sintetico ("titania") e aveva il vantaggio di non avere la sfortunata sfumatura gialla e la forte birifrangenza inerente a quest'ultimo materiale. Sebbene fosse più morbido, era significativamente più vicino al diamante in quanto a somiglianza.
Alla fine, tuttavia, entrambi cadrebbero in disuso, venendo eclissati dalla creazione di simulanti “migliori”: prima dall'ittrio alluminio granato (YAG) e seguito poco dopo dal gadolinio gallio granato (GGG); e infine dalla (finora) ultima imitazione in termini di somiglianza al diamante e di economicità, la zirconia cubica.
Nonostante sia antiquato, il titanato di stronzio è ancora prodotto e si incontra periodicamente nei gioielli. È uno dei simulanti di diamanti più costosi e, a causa della sua rarità, i collezionisti possono pagare un premio per campioni di grandi dimensioni, ad esempio >2 carati (400 mg).
Come simulante di diamante, il titanato di stronzio è più ingannevole se mescolato con pietre da mischia, cioè <0.20 carati (40 mg) e quando viene utilizzato come materiale di base per una pietra composita o doppietta (con, ad esempio, corindone sintetico come corona o sommità della pietra).
Al microscopio, i gemmologi distinguono il titanato di stronzio dal diamante per la morbidezza del primo, manifestata dalla superficie abrasioni e dispersione eccessiva (per l'occhio allenato), e bolle di gas occasionali che sono residui di sintesi.
I doppietti possono essere rilevati da una linea di giunzione alla cintura ("vita" della pietra) e bolle d'aria appiattite o colla visibili all'interno della pietra nel punto di incollaggio.
Titanato di stronzio mohs
Durezza 5 – 6
Titanato di stronzio
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