코룬덤

Corundum
코룬덤
Several corundum crystals.jpg
일반
카테고리산화물 광물 – 헤마타이트기
공식
(유닛)
산화알루미늄, AlO
2

3
IMA 기호Crn[1]
스트룬츠 분류4. CB.05
다나 분류4.3.1.1
수정계삼각형의
크리스털 클래스육각형 사각형 (3m)
H-M 기호: (3 2/m)
스페이스 그룹R3c (제167호)
단위 셀a = 4.75Ω, c = 12.982Ω, Z = 6
신분증
색.무색, 회색, 황금갈색, 갈색, 보라색, 분홍색에서 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 보라색. 주로 회색과 갈색으로 구분된 색조일 수 있다.
수정 습관가파른 이면체, 표형, 프리즘, 마름모꼴 결정, 질량 또는 입상
트윈닝다합성 쌍둥이 공통
갈라짐없음 – 3방향으로 분할
골절원추형에서 고르지 않음
고집부서지기 쉽다
모스 척도 경도9 (광물)[2]
광택아다만틴에서 유리체로
스트릭무채색
명료성투명, 반투명, 불투명
비중3.95–4.10
광학적 특성단축(-)
굴절률nω = 1.767 – 1.772
nε = 1.759 – 1.763
다원성없음.
녹는점2,044 °C (3,711 °F)
가용성인퓨저블
용해성불용해
으로 변경하다표면에서 운모(mica)로 바뀌어 경도가 저하될 수 있음
기타 특징자외선 아래에서 형광 또는 인광 발생 가능
레퍼런스[3][4][5][6]
주요 품종
사파이어빨간색을 제외한 모든 색상
루비빨간.
에머리자철광, 헤마타이트 또는 허신광과 밀접하게 혼합된 흑색 입상 코룬덤

코룬덤산화알루미늄(AlO
2

3
)의 결정 형태로 철, 티타늄, 바나듐크롬[3][4]미량을 함유하고 있습니다.
그것은 암석을 형성하는 광물입니다.천연 투명 재료이지만 결정 구조에서 [7]전이 금속 불순물의 유무에 따라 다른 색상을 가질 수 있습니다.코룬덤에는 루비와 사파이어의 두 가지 주요 보석 종류가 있습니다.루비는 크롬의 존재로 인해 빨간색이고 사파이어는 [7]어떤 전이 금속이 존재하느냐에 따라 다양한 색상을 나타냅니다.희귀한 종류의 사파이어인 padparadscha 사파이어는 분홍색 오렌지색이다.

"코룬덤"이라는 이름은 타밀 [8][9]드라비다어 kurundam (루비 사파이어) (산스크리트어로 산스크리트어쿠루빈다로 나타납니다.

코룬덤의 경도(순수 코룬덤은 모스 눈금으로 9.0으로 정의됨) 때문에 다른 거의 모든 광물을 긁을 수 있습니다.일반적으로 사포 및 금속, 플라스틱 및 목재 가공에 사용되는 대형 공구에 연마재로 사용됩니다.에메리는 원석으로서의 가치가 없는 코룬덤의 일종이며 연마재로 흔히 사용된다.그것은 흑색의 입상 콜로듐의 형태이며, 그 안에서 광물은 자철광, 헤마타이트 또는 [6]허신나이트와 밀접하게 혼합된다.

Corundum은 경도 외에도 4.02g/cm3(251lb/cuft)의 밀도를 가지고 있으며, 이는 저원자 질량 원소알루미늄[10]산소로 구성된 투명 광물로서는 이례적으로 높은 수치입니다.

지질 및 발생

브라질산 Corundum, 크기 약 2cm × 3cm (0.8인치 × 1인치)

코룬덤은 운모 편마암, 편마암, 그리고 변성 테란일부 구슬에서 광물로 발생한다.그것은 또한 저실리카 화성 시네나이트네펠린 시네나이트 침입에서도 발생한다.다른 현상은 초저온 침입에 인접한 질량과 같은 것으로, 황색 제방페그마타이트[6]큰 결정과 관련이 있다.그것은 경도와 [6]풍화에 대한 저항성 때문에 하천과 해변 모래에서 유해 광물로 흔히 발생한다.기록된 가장 큰 단결정은 약 65cm × 40cm × 40cm(26인치 × 16인치 × 16인치), 무게는 152kg(335파운드)[11]이었다.그 기록은 그 후 특정 합성 [12]부울에 의해 깨졌다.

연마재용 코룬덤은 짐바브웨, 파키스탄, 아프가니스탄, 러시아, 스리랑카, 인도에서 채굴된다.역사적으로 그것은 미국 노스캐롤라이나에 있는 두나이트와 관련된 퇴적물과 [6]온타리오주 크레이그몬트에 있는 네펠라인 시네나이트에서 채굴되었다.에머리급 코룬덤그리스 낙소스 과 미국 뉴욕 펙스킬 부근에서 발견된다.연마성 코룬덤은 [6]보크사이트로 합성 제조된다.

중국에서 [13]기원전 2500년 경의 코룬덤 도끼 4개가 발견됐다.

합성 코룬덤

베르누이 공정은 자연에서 보통 볼 수 있는 것보다 훨씬 더 큰 크기의 무결점 단결정 사파이어와 루비 보석을 생산할 수 있습니다.또한 플럭스 성장 및 열수 합성에 의해 보석 품질의 합성 코룬덤을 재배할 수 있다.코룬담 합성에 관련된 방법의 단순성 때문에, 이러한 결정의 많은 양이 천연석 [16]가격의 극히 일부만으로 시장에 출시되었습니다.

장식적인 용도 외에도 합성 코런덤은 기계 부품(튜브, 막대, 베어링 및 기타 가공 부품), 내 긁힘 방지 광학, 내 긁힘 방지 시계 결정, 인공위성 및 우주선용 계기 창(자외선부터 적외선 범위까지 투명하기 때문에), 레이저 부품을 생산하는데도 사용됩니다.예를 들어 KAGRA 중력파 검출기의 주 거울은 23kg(50lb) [17]사파이어이며, Advanced LIGO는 40kg(88lb) [18]사파이어 거울로 간주된다.Corundum은 높은 [19]견고성 덕분에 세라믹 갑옷의 개발에도 활용되고 있다.

구조 및 물리적 특성

코룬담의 결정 구조
실온에서의 몰 부피 대 압력

Corundum은 공간군 R3c에서 삼각대칭으로 결정되며 표준조건에서 격자 파라미터 a = 4.75Ω 및 c = 12.982Ω을 가진다.단위 셀에는 6개의 공식 [20][4]단위가 있습니다.

코룬담의 인성은 표면 거칠기와[21][22] 결정학적 [23]방향에 민감합니다.합성결정은 [23]6~7MPa·m1/2, [24]천연결정은 4MPa·m1/2 내외가 될 수 있다.

코룬덤 격자에서 산소 원자는 약간 왜곡된 육각형 밀착 패킹을 형성하고, 산소 이온 사이의 8면체 부위의 3분의 2가 알루미늄 [25]이온에 의해 점유된다.세 부위 중 하나에서 알루미늄 이온이 없으면 육각형 밀착 패킹의 대칭이 깨져 공간 그룹의 대칭이 R3c로, 결정 클래스가 [26]삼각으로 감소합니다.코룬덤의 구조는 때때로 의사 육각형 [27]구조로 묘사된다.

일반화

그 유행으로 인해, Corundum은 또한 다양한 2원 및 3원 [28]화합물에서 발견되는 주요 구조 유형(corundum type)의 이름이 되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Warr, L.N. (2021). "IMA–CNMNC approved mineral symbols". Mineralogical Magazine. 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. doi:10.1180/mgm.2021.43. S2CID 235729616.
  2. ^ "Mohs' scale of hardness". Collector's corner. Mineralogical Society of America. Retrieved 10 January 2014.
  3. ^ a b Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., eds. (1997). "Corundum". Handbook of Mineralogy (PDF). Vol. III Halides, Hydroxides, Oxides. Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 0962209724.
  4. ^ a b c "Corundum". Mindat.org.
  5. ^ "Corundum". Webmineral.com. Archived from the original on 25 November 2006.
  6. ^ a b c d e f Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20th ed.). Wiley. pp. 300–302. ISBN 0-471-80580-7.
  7. ^ a b Giuliani, Gaston; Ohnenstetter, Daniel; Fallick, Anthony E.; Groat, Lee; Fagan; Andrew J. (2014). "The Geology and Genesis of Gem Corundum Deposits". Gem Corundum. Research Gate: Mineralogical Association of Canada. pp. 37–38. ISBN 978-0-921294-54-2.
  8. ^ Harper, Douglas. "corundum". Online Etymology Dictionary.
  9. ^ Jeršek, Miha; Jovanovski, Gligor; Boev, Blažo; Makreski, Petre (2021). "Intriguing minerals: corundum in the world of rubies and sapphires with special attention to Macedonian rubies". ChemTexts. 7 (3): 19. doi:10.1007/s40828-021-00143-0. ISSN 2199-3793.
  10. ^ "The Mineral Corundum". galleries.com.
  11. ^ Rickwood, P. C. (1981). "The largest crystals" (PDF). American Mineralogist. 66: 885–907.
  12. ^ "Rubicon Technology grows 200 kg "super boule"". LED Inside. 21 April 2009.
  13. ^ "Chinese made first use of diamond". BBC News. BBC. May 2005.
  14. ^ Duroc-Danner, J. M. (2011). "Untreated yellowish orange sapphire exhibiting its natural colour" (PDF). Journal of Gemmology. 32 (5): 175–178. doi:10.15506/jog.2011.32.5.174. Archived from the original (PDF) on 16 May 2013.
  15. ^ Bahadur (1943). "A Handbook of Precious Stones". Retrieved 19 August 2007.
  16. ^ Walsh, Andrew (February 2010). "The commodification of fetishes: Telling the difference between natural and synthetic sapphires". American Ethnologist. 37 (1): 98–114. doi:10.1111/j.1548-1425.2010.01244.x.
  17. ^ Hirose, Eiichi; et al. (2014). "Sapphire mirror for the KAGRA gravitational wave detector" (PDF). Physical Review D. 89 (6): 062003. Bibcode:2014PhRvD..89f2003H. doi:10.1103/PhysRevD.89.062003.
  18. ^ Billingsley, GariLynn (2004). "Advanced Ligo Core Optics Components – Downselect". LIGO Laboratory. Retrieved 6 February 2020.
  19. ^ 디펜스 월드Net, 러시아 장갑강 비교 세라믹 플레이트 테스트 클리어, 2020년 9월 5일, 2020년 12월 29일 회수
  20. ^ Newnham, R. E.; de Haan, Y. M. (August 1962). "Refinement of the α Al2O3, Ti2O3, V2O3 and Cr2O3 structures*". Zeitschrift für Kristallographie. 117 (2–3): 235–237. Bibcode:1962ZK....117..235N. doi:10.1524/zkri.1962.117.2-3.235.
  21. ^ Farzin-Nia, Farrokh; Sterrett, Terry; Sirney, Ron (1990). "Effect of machining on fracture toughness of corundum". Journal of Materials Science. 25 (5): 2527–2531. Bibcode:1990JMatS..25.2527F. doi:10.1007/bf00638054. S2CID 137548763.
  22. ^ Becker, Paul F. (1976). "Fracture-Strength Anisotropy of Sapphire". Journal of the American Ceramic Society. 59 (1–2): 59–61. doi:10.1111/j.1151-2916.1976.tb09390.x.
  23. ^ a b Wiederhorn, S. M. (1969). "Fracture of Sapphire". Journal of the American Ceramic Society. 52 (9): 485–491. doi:10.1111/j.1151-2916.1969.tb09199.x.
  24. ^ "Corundum, Aluminum Oxide, Alumina, 99.9%, Al
    2
    O
    3
    "
    . www.matweb.com.
  25. ^ Nesse, William D. (2000). Introduction to mineralogy. New York: Oxford University Press. pp. 363–364. ISBN 9780195106916.
  26. ^ Borchardt-Ott, Walter; Kaiser, E. T. (1995). Crystallography (2nd ed.). Berlin: Springer. p. 230. ISBN 3540594787.
  27. ^ Gea, Laurence A.; Boatner, L. A.; Rankin, Janet; Budai, J. D. (1995). "The Formation Al 2 O 3 /V 2 O 3 Multilayer Structures by High-Dose Ion Implantation". MRS Proceedings. 382: 107. doi:10.1557/PROC-382-107.
  28. ^ Muller, Olaf; Roy, Rustum (1974). The major ternary structural families. New York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-06430-3. OCLC 1056558.