מואסניט
 | |
| מואסניט 4.1 מ"מ שנמצא על ידי שפע ימים | |
| תכונות המינרל | |
|---|---|
| הרכב כימי | צורן קרביד (SiC) |
| מערך קריסטלוגרפי | הקסגונלי |
| צורת הגביש | בדרך כלל כתכלילים במינרלים אחרים |
| צבע | שקוף, צהוב, ירוק, כחול, שחור |
| ברק | ברק יהלום עד מתכתי |
| שקיפות | שקוף |
| פצילות | בלתי מובחנת (0001) |
| שבירה | דמוית קונכייה |
| קשיות | 9.25-9.5 |
| משקל סגולי | 3.218–3.22 |
| שרטוט | אפור ירקרק |
| מינרלים נלווים | ברזל, יהלום, גארנט, אוליבין, וקוורץ |
מואסניט (באנגלית: Moissanite) הוא מינרל. דרגת הקושי שלו היא 9.25-9.5 בסולם מוס שהיא פחות מדרגת קשיותו של היהלום (10 בסולם מוס). המינרל משמש כתחליף זול ליהלום בתעשיית התכשיטים, בניסויים ובתעשיית האלקטרוניקה.
גילויו וזיהויו
[עריכת קוד מקור | עריכה]המינרל נקרא על שם אנרי מואסאן, כימאי יהודי צרפתי, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1906, אשר גילה אותו על מעטפת של מטאוריט בקניון דיאבלו שבאריזונה בשנת 1893.[1][2]
תחילה הוא סבר כי הגבישים הם שברי יהלומים עקב קשיותם הרבה ורמת הבוהקות הגבוהה שלהם, אך בשנת 1904 הוא זיהה גבישים אלו כ-SiC – צורן קרביד.[3]
עד לשנת 1950 הנחת היסוד הייתה כי מקורו של המינרל במטאוריטים. בשנת 1959 נתגלה המינרל במכרה יהלומים קימברליטי שביקוטיה.[4] מקור המואסניט בטבע נחקר גם בשנת 1986 על ידי הגאולוג האמריקאי צ'ארלס מילטון.[5]
מחקרים הראו כי מואסניט נוצר בטבע כתכלילים ביהלומים, בקסנוליטים ובסלעים אולטרה-מאפיים בקימברליט ובלמפרואיט.[3]
עקב קשיותו הרבה ומקדם השבירה (RI) הגבוה שלו, יש לו בוהק מיוחד העולה ברמתו על זה של היהלום.[6] אם מסתכלים על המואסנייט דרך פאסטות הכתר[א], ההכפלה של הפאסטות האחוריות נראית בבירור גם במשקפת 10.[7]
שימושים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
עקב קרבתו בתכונותיו ליהלום, המואסניט הוצג לשוק התכשיטים כחלופה זולה ליהלום בשנת 1998 לאחר שחברת צ'ארלס וקולווארד (שנודעה בעבר בשם C3 Inc.) קיבלה פטנט ליצירה ושיווק של אבני חן מצורן קרביד שגודלו במעבדה, והפכה לחברה הראשונה שעושה זאת. עד שנת 2018 פג תוקפם של כל הפטנטים על התהליך המקורי ברחבי העולם.[8][9][10] החל משנת 1998, צ'ארלס וקולווארד מייצרת ומפיצה תכשיטי מואסניט ואבני חן בודדות תחת הסימנים המסחריים Forever One, Forever Brilliant ו-Forever Classic.[11] יצרנים אחרים משווקים אבני חן מצורן קרביד תחת שמות מסחריים כמו Amora.
בסולם מוס (כאשר יהלום נמצא בקצה העליון עם דרגה 10), הדירוג של המואסניט הוא 9.5.[12] כתחליף זול ליהלום, למואסניט יש תכונות אופטיות העולות על אלו של יהלום. הוא משווק כחלופה זולה יותר ליהלום שאינה כרוכה בשיטות הכרייה היקרות המשמשות להפקת יהלומים טבעיים. מכיוון שחלק מתכונותיו דומות למדי לאלו של יהלום, ניתן להשתמש במואסניט כיהלום מזויף. ציוד בדיקה המבוסס על מדידת מוליכות חום בפרט עלול לתת תוצאות דומות ליהלום. בניגוד ליהלום, המואסניט מפגין תרמוכרומיזם (אנ'), כך שחימום הדרגתי שלו יגרום לו לשנות את צבעו באופן זמני, החל מסביבות 65 מעלות צלזיוס. בדיקה מעשית יותר היא מדידה של מוליכות חשמלית, שתראה ערכים גבוהים יותר עבור מואסניט. המואסניט הוא בעל שבירה כפולה (כלומר, אור הנשלח דרך החומר מתפצל לקרניים נפרדות התלויות בקיטוב המקור), תופעה שניתן לראות בקלות, בעוד שיהלום אינו כזה.[13]
בגלל קשיותו, ניתן להשתמש בו בניסויים בלחץ גבוה, כתחליף זול ליהלום.[14] מכיוון שיהלומים גדולים הם לרוב יקרים מדי מכדי לשמש כסדנים, נעשה שימוש תדיר יותר במואסניט בניסויים בקנה מידה גדול. המואסניט הסינתטי מעניין גם עבור יישומים אלקטרוניים ותרמיים מכיוון שמוליכות החום שלו דומה לזו של יהלום.[15] התקנים אלקטרוניים מצורן קרביד בהספק גבוה צפויים למצוא שימוש בתכנון מעגלי הגנה המשמשים למנועים, מפעילים פנאומטיים ומערכות לאגירת אנרגיה או מערכות הספק פעימות.[16]
צורן קרביד הוא מוליך למחצה מרכזי עבור אלקטרוניקה הפועלת בהספק גבוה ובטמפרטורה גבוהה. התקני הספק מצורן קרביד (SiC) מסחריים נכנסו לראשונה לייצור המוני בתחילת שנות ה-2000 עם דיודות מחסום שוטקי מ-SiC, ואחריהן טרנזיסטורי MOSFET מ-SiC בשנות ה-2010.[17] בהשוואה להתקני צורן, ה-SiC מציע פער אנרגיה רחב יותר, שדה חשמלי קריטי גבוה יותר ומוליכות חום עדיפה, המאפשרים הפסדי מיתוג והולכה נמוכים יותר, טמפרטורות עבודה גבוהות יותר ופעולה במתחים ותדרים גבוהים יותר.[17] בשנות ה-10 וה-20 במאה ה-21, טרנזיסטורי MOSFET ודיודות מ-SiC אומצו בהרחבה בממירי מתח פוטו-וולטאיים, כונני מנועים תעשייתיים, מטענים מובנים וממירי משיכה לרכב חשמלי, בין היתר, עם סקירות שזיהו את המעבר ל-SiC כנקודת מפנה משמעותית בתכנון האלקטרוניקה להספק.[18][17]
קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
ביאורים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ↑ פאסטות (Facets) הן משטחי הליטוש, כאשר יוצרים משטחי ליטוש בזוויות שונות על פני היהלום, נשברות קרני האור אשר חודרות אל היהלום וחוזרות בזוויות שונות, וכך נוצר הזוהר והברק. הפאסטות בחלקו העליון של היהלום נקראות פאסטות הכתר.
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ↑ Xu J. and Mao H. (2000). "Moissanite: A window for high-pressure experiments".Science 290 (5492): 783–787. Bibcode 2000Sci...290..783X. doi:10.1126/science.290.5492.783. PMID 11052937
- ↑ Henri Moissan (1904). "Nouvelles recherches sur la météorité de Cañon Diablo". Comptes rendus 139: 773–786.
- 1 2 Di Pierro S., Gnos E., Grobety B.H., Armbruster T., Bernasconi S.M., and Ulmer P. (2003). "Rock-forming moissanite (natural α-silicon carbide)". American Mineralogist 88: 1817–1821.
- ↑ J. Bauer J. Fiala, R. Hřichová (1963). "Natural α–Silicon Carbide". American Mineralogist 48: 620–634
- ↑ H. E. Belkin, E. J. Dwornik (1994). "Memorial of Charles Milton April 25 1896 – October 1990". American Mineralogist 79: 190–192.
- ↑ ו-
- ↑ מואסנייט – האבן המדהימה - Cinnyris - תכשיטי יוקרה, באתר https://cinnyris.co.il/, 2023-01-20
- ↑ Hunter, Charles Eric & Verbiest, Dirk, US patent 5762896
- ↑ Hunter, Charles Eric & Verbiest, Dirk, US expired 5723391
- ↑ "Moissanite gem patent restrictions by country and year of expiration". Better than Diamond.
- ↑ Moissanite Rights, www.professionaljeweler.com (ארכיון)
- ↑ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W. and Nichols, Monte C., Handbook of Mineralogy, www.handbookofmineralogy.org (ארכיון)
- ↑ Donald Clark, Diamond Lookalikes Listed by Specific Gravity, International Gem Society, April 6, 2022
- ↑ Ji-an Xu, Ho-kwang Mao, Moissanite: A Window for High-Pressure Experiments, Science 290, 2000-10-27, עמ' 783–785 doi: 10.1126/science.290.5492.783
- ↑ Jianzhong Zhang, Liping Wang, Donald J. Weidner, Takeyuki Uchida, Ji-An Xu, The strength of moissanite, American Mineralogist 87, 2002-07-01, עמ' 1005–1008 doi: 10.2138/am-2002-0725
- ↑ Bhatnagar, M.; Baliga, B.J. (1993). "Comparison of 6H-SiC, 3C-SiC, and Si for power devices". IEEE Transactions on Electron Devices. 40 (3): 645–655. Bibcode:1993ITED...40..645B. doi:10.1109/16.199372.
- 1 2 3 Kimoto, Tsunenobu (2022). "High-voltage SiC power devices for improved energy efficiency". Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences. 98 (4): 161–189. doi:10.2183/pjab.98.011. PMC 9071924.
- ↑ She, Xu; Huang, Alex Q.; Lucía, Óscar; Ozpineci, Burak (2017). "Review of Silicon Carbide Power Devices and Their Applications". IEEE Transactions on Industrial Electronics. 64 (10): 8193–8205. doi:10.1109/TIE.2017.2652401.