Применение корунда

Условно в применении корунда можно выделить две области: первая - геммология и тесно связанное с ней ювелирное дело, второе - промышленность в широком смысле, то есть не только собственно какое-либо производство, но и в том числе наука, медицина и т.д. В геммологии основное значение имеют красота камня, его совершенство, редкость, оригинальные кристаллы, необычные ассоциации минералов и пр. В промышленности же корунд используется в различных отраслях в связи с различными физическими свойствами (как, собственно, и любой другой минерал).

Геммология. Главное значение в этой области конечно же имеет корунд ювелирного качества. В геммологии существует разделение всех драгоценных камней на классы. В зависимости от конъюнктуры рынка, моды, появления новых видов драгоценных камней, состав этих классов в различные времена менялся. Но рубин и сапфир (рис.), вместе с алмазом и изумрудом, всегда принадлежали к первому классу. Исключительно редкие крупные камни входят в состав украшений царских (королевских) регалий многих государств мира (России, Великобритании, государств Азии и др.) и являются национальным достоянием. Фамильные драгоценности многих аристократических родов, передающиеся из поколения в поколение, также содержат рубины и сапфиры. Несмотря на высокую стоимость, рубин и сапфир на рынке драгоценных камней имеют постоянный и устойчивый спрос. В мире широко развита индустрия этих драгоценных камней, связанная с их добычей, обработкой и реализацией.

Очень интересными являются корунды в естественном виде из ряда месторождений мира. Отдельные кристаллы, сростки, друзы являются предметом коллекционирования. Наиболее известны из российских месторождений следующие. Месторождение Хит-Острова в Карелии, здесь оригинальные розовые кристаллы и их сростки находятся в слюдито-плагиоклазовой породе, как правило в снежно-белых плагиоклазовых шлирах (очках). Из массива Рай-Из на Полярном Урале известны образцы с таблитчатыми кристаллами корунда густого карминово-красного цвета (очень оригинальны на тёмно-зелёном фоне вмещающей породы). В Вишнёвых, Ильменских и Потаниных горах на Урале (всё это так называемая Ильмено-Вишнёвогорская щелочная провинция) имеются жилы сиенит-пегматитов, в которых присутствуют серые, тёмно-серые и голубые корунды в виде кристаллов различного габитуса - от таблитчатых, до столбчатых (также оригинальны на фоне светлой полевошпатовой вмещающей породы)(рис.). За пределами России также имеется ряд месторождений с коллекционным корундом.

Промышленность. Наиболее раннее использование корунда в производственных целях основано на его исключительной твёрдости, уступающей лишь алмазу. Корунд является жёстким абразивом, пригодным для обработки самых твёрдых материалов. Применялся он как в качестве свободного абразива (в виде “песка” различной крупности), так и в виде наждачных камней - брусков, кругов и пр. Такими абразивами обрабатывались изделия из камня, металлов, стекла и т.п. (рис.). Практическое значение в качестве абразива природный корунд сохранял вплоть до второй половины 20-го века и был вытеснен более дешёвым электрокорундом, то есть корундом, получаемым искусственным путём специально для абразивных целей. Осколки природного корунда использовались также в качестве вставок в резцах, где они выполняли роль рабочего (режущего) элемента.

В средние века, с развитием точной механики, рубин стали применять для изготовления ответственных деталей часовых механизмов. Здесь важное значение имеет его высокая износостойкость - из него изготавливали опорные подшипники для осей зубчатых колёс. Позднее его стали использовать для изготовления опорных элементов других точных механизмов, например - весов.

Большое значение корунд приобрёл в 20-м веке, когда были разработаны методы его искусственного получения и появилась возможность получать крупные блоки, стержни, монокристаллы. Из него изготавливали иглы различного назначения (например для звукозаписи), резцы для чистовой обработки металлов, фильеры для протягивания проволоки, различные нитеводители для ткацкого производства и многое другое. Большое количество искусственного корунда по- прежнему использовалось и используется в часовой промышленности (рис.) и в производстве других точных механизмов. И конечно же искусственный корунд широко используется в ювелирном деле. Он намного дешевле природного корунда ювелирного качества, путём добавления различных хромофоров при синтезе можно получать корунд различных цветов и оттенков, важно также то, что можно получать камни крупных размеров.

Поворотным моментом в использовании искусственного корунда является создание на рубеже 50-х - 60-х годов 20-го века квантового оптического генератора (лазера) на твердотельной основе. Создане его привело к появлению большой группы качественно новых технологических процессов, которые так и называются - лазерные технологии. Сюда входят и различные виды обработки материалов (сварка, резка, сверление и др.); и лазерная хирургия, обеспечивающая стерильное и бескровное рассечение тканей; и электронная промышленность, где лазер используется как при изготовлении элементов электронных устройств (микросхем и пр.), так и в устройствах записи и считывания информации; и различные виды научных исследований; и многое другое. Основным рабочим инструментом всех этих технологий является лазер, а сердцем большинства лазеров является рубиновый стержень. Именно он является источником оптического когерентного излучения, характеризующимся высокой направленностью и большой плотностью энергии.

В настоящее время основные потребности науки и техники в корунде обеспечиваются за счёт призводства искусственного корунда. А что же природный корунд? Крупные, высококачественные, ярко окрашенные его разновидности по прежнему редки, и по прежнему имеют высокую стоимость, и по прежнему имеют высокий спрос на рынке. Тысячи и тысячи людей во всём мире занимаются коллекционированием камня, и пожалуй нет ни одной, даже самой маленькой коллекции, не говоря уж о собраниях различных музеев, салонов и павильонов, где бы не было хотя бы одного образца с корундом. В некоторых регионах мира, в основном в местной промышленности, корундсодержащие породы, а также лом неювелирного корунда, по прежнему используют в качестве абразива - и в виде наждачных камней или мягких абразивных материалов (наждачные шкурки, ткани и т.п.), и в виде свободного абразива.