Método de Verneuil

El método Verneuil (también el proceso Verneuil , llamado así por el inventor) es un método de crecimiento de monocristales con un punto de fusión en el rango de 1173-2773 K, que se utiliza para crear gemas artificiales , principalmente rubíes y zafiros sintéticos .

Tanto el rubí como el zafiro se componen principalmente de óxido de aluminio Al 2 O 3 , el color es generado por pequeñas impurezas de otros óxidos metálicos. Según el método Verneuil, una mezcla de óxidos se funde en el fuego de un quemador de hidrógeno-oxígeno ( horno Verneuil ), las gotas resultantes forman un cristal durante el enfriamiento.

La tecnología inventada a principios del siglo XX sigue siendo, con cambios menores, ampliamente utilizada en la producción de piedras artificiales a base de corindón y espinela .

Historia

Ya en 1817, los científicos lograron fusionar dos rubíes naturales y en 1837 obtuvieron los primeros rubíes microscópicos a partir de óxido de aluminio. En 1877, Edmond Frémy desarrolló un método eficiente para la producción comercial de rubíes fundidos y creó las primeras piedras con calidad de gema. químico parisino Auguste Verneuilal principio trabajó con Fremy, pero luego desarrolló de forma independiente un nuevo método para obtener piedras en la llama de un quemador. Verneuil se inspiró en los llamados "rubíes de Ginebra", que fueron vendidos en 1880 por un oscuro comerciante de Ginebra. Actualmente, los rubíes de Ginebra se consideran los primeros que se fabricaron en la llama de un mechero, por lo que alguien descubrió un método similar 20 años antes que Verneuil. La comprensión de que la recristalización hizo posible el crecimiento de piedras grandes y la llegada del quemador de hidrógeno a alta temperatura llevó a Verneuil a inventar el "horno de Verneuil", en el que se fundía una mezcla finamente molida de óxido de aluminio puro y óxido de cromo a una temperatura de por lo menos 2000°C y recristalizado en un soporte ubicado bajo la llama, formando un gran cristal. Verneuil anunció sus resultados en 1902 y publicó los detalles en 1904.

El laboratorio de Verneuil se convirtió en producción industrial y ya en 1907 produjo una tonelada de rubíes en 30 hornos. Para 1910, la producción había aumentado a 3.200 kilogramos.

SK Popov introdujo una mejora significativa en el proceso en la URSS en 1932. Durante la Segunda Guerra Mundial, las piedras europeas no estaban disponibles y los Estados Unidos también lanzaron una producción a gran escala para el esfuerzo bélico.

En el año 2000, sólo la fábrica de Monte (Suiza) producía 250 toneladas de piedras al año.

Tecnología

La carga de alta pureza (no menos del 99,9995 %) se tritura en partículas con un tamaño de 1 a 20 micrones y se vierte en una tolva con orificios en la parte inferior. Desde la tolva vibratoria, el polvo se derrama en el horno a través de los orificios y, junto con él, se suministra oxígeno al horno. Una parte del polvo y el oxígeno pasan por un tubo situado dentro de otro tubo por el que se suministra hidrógeno. El hidrógeno se quema en el horno, derritiendo la carga. La masa fundida forma el cristal semilla; a medida que el cristal crece, la semilla cae hacia abajo de modo que la cara superior del cristal siempre permanece al mismo nivel y gira para un crecimiento y calentamiento uniformes.

El cristal crece en forma de cono en expansión y luego de cilindro. El método hace posible obtener cristales largos a una velocidad de varios milímetros por hora, pero requiere igualar el caudal de carga, el suministro de gas y la velocidad de rotación del cristal. Las ventajas del método incluyen:

Las desventajas incluyen:

Literatura

Enlaces

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