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人造矿物
 

  由于有些矿物在自然界产出较少,不能满足工业生产的需要,从19世纪四十年代开始了人造矿物的研究。许多人造矿物的性能已接近或超过相应的天然矿物,有些人造矿物可以代替某些天然矿物,成本比开采天然矿物的成本还低,并且可以控制矿物的质量和大小。所以人造矿物的研究和生产发展很快。

  石英具有压电效应,按晶体一定方向切割的薄片广泛应用于电子工业上,如雷达上就需要这种切片,但要想获得这种薄片,必须是透明、无缺陷的石英晶体,大小还有一定要求(不小于6×6×6mm)。虽然石英在自然界普遍分布,但符合要求的石英晶体却很少,即使有这种晶体,在开采过程中也很容易将晶体震裂,影响使用价值。自从1947年实验室培养出人工晶体后,为工业生产提供了大量透明可用的晶体,现在光学和电子工业上所用的石英晶体都是人造石英晶体。20世纪80年代末全世界人造石英生产能力已近2000吨。

  金刚石以其最大的硬度、半导体性质以及光彩夺目的光泽,分别应用于钻头切割、电子工业和宝石工业上。从1955年开始在实验室合成人造钻石,但颗粒较小只有1克拉左右,这种钻石不够透明故多用于切割工业。而用于首饰上的金刚石只有少数是人工合成的,大多数是以其它人工合成的矿物作为金刚石的代用品。人造立方氧化锆(ZrO2)、人造金红石(TiO2)、人造尖晶石(MgAl2O4)等,这些矿物都具有高的折射率和色散,打削加工后均能出现闪闪发光的色散效应,可代替金刚石用于首饰工业,镶嵌在戒指上,而人工合成的金刚石其中含有B、Be、Al等杂质,使其半导体性能强于天然金刚石。

  随着人们生活水平的提高,宝石的需求量也不断增长,但宝石矿的产出不多,且分布局限,所以人工合成宝石就代替了相应的天然宝石。人造祖母绿、人造刚玉、人造变石、人造绿松石等与天然宝石基本一致,都已经生产出来并在市场上销售。

  人造矿物的研究发展迅速,现在不仅合成相似于自然界产出的矿物的人造矿物,并且在实验室还合成许多自然界没有的人工晶体,以满足工业需要。

 

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