Lektsia_3_Slaydy
.pdf
История и методология фотоники и оптоинформатики Лекция 2
История стекла. 5 тыс. лет
Месопотамия, древний Египет
Самое древнее из найденных на сегодня изделий из рукотворного стекла - светло-зеленая бусинка размером 9х5,5 мм, обнаруженная в окрестностях города Фивы - датируется 35 в. до н.э.
Древнеегипетское украшение в виде скарабея
Обсидиан – вулканическое стекло
Фритта
Изготовление стекла в древнем Египте
Чаша. Александрия. Египет. Начало II в. до н.э. Государственный Эрмитаж. Слой золотой фольги заключен в прозрачном стекле.
Портландская ваза. |
Римская чаша, 4 в. н.э. |
Конец I в. до н.э. – |
|
начало I в. н.э. Британский |
|
музей. Лондон. |
|
Известен египетский фаянс с «черепком» трёх родов: стеатит, мягкая кварцевая мука и цельный природный кварц.
Стеатит
минерал, разновидность талька. Формула:
Mg3(OH)2Si4O10
Другие названия: стеатит, жировик, восковой камень, ледяной камень, печной камень. Цвет белый, серый, коричневатый, с зеленоватым или желтоватым оттенком. Отличительная особенность камня — его теплостойкость. Он быстро нагревается и медленно остывает.
Фигурки из стеатита
Природный кварц
Кварц (нем. Quarz) — один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре 12 %. В общей сложности массовая доля кварца в земной коре более 60 %. В крови и плазме человека концентрация кремнезёма составляет 0,001 % по массе
Химическая формула: SiO2 |
|
|
Слово |
«кварц» произошло |
от |
немецкого слова Quarz, происходящего от средневерхненемецкого twarc, что значит «твёрдый». По другим данным от нем. Querklüfterz, Quererz — «руда секущих жил».
В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутренних трещин и кристаллических дефектов. Элементы-примеси и микроскопические включения других минералов, преимущественно оксидов железа, придают ему самую разнообразную окраску.
Кварц
Растворяется в плавиковой кислоте и расплавах щёлочей. Температура плавления 1713—1728 °C (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные).
Диэлектрик и пьезоэлектрик.
Относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлаждённого расплава — стекла.
Минералы и разновидности кварца
Авантюрин — желтоватый или мерцающий буровато-красный кварцит (в связи с включениями слюды и железной слюдки).
Агат — слоисто-полосчатая разновидность халцедона. Аметист — фиолетовый.
Горный хрусталь — кристаллы бесцветного прозрачного кварца.
Кремень — тонкозернистые скрытокристаллические агрегаты кремнезёма непостоянного состава, состоящие в основном из кварца и в меньшей степени 
халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала Морион — чёрный. чсмчсмчсмчсм
Празем — зелёный (из-за включений актинолита).
Халцедон — скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-жёлтого. Образует сферолиты[5]., сферолитовые корки, псевдосталактиты[6] или сплошные массивные образования.
Цитрин — лимонно-жёлтый.
Сапфировый кварц — синеватый, грубозернистый агрегат кварца. Кошачий глаз — белый, розоватый, серый кварц с эффектом светового отлива.
Халцедон. Срезы желваков агата
В 1905 г. С использованием перегретого раствора Na2SiO3 и NaCl итальянец Специа Г. сумел получить синтезированный кварц. Опыт длился около полугода. Работы по синтезу кварца в Росси начались в 1939 г. по инициативе акад. Шубникова А.В. Первая аппаратура по выращиванию кристаллов кварца из растворов появилась в 1951 г. Пионером по синтезу кристаллов кварца был Институт Кристаллографии Академии Наук СССР. Сейчас в России производят в промышленных масштабах радиокварц (пъезокварц), оптический кварц и кварц для ювелирной промышленности.
Гидротермический синтез кварцевых кристаллов в кованых камерах EPSI происходит при постоянном контроле температуры и давления. Средняя продолжительность
цикла – от 24 до 36 дней. Рабочий цикл может длиться от
3 недель до более 4 месяцев, в зависимости от требуемого качества и размера кристаллов.
17 мая 2012.
Кыштымский горнообогатительный комбинат.
Первая очередь фабрики по производству высокоочищенных кварцевых концентратов.
Проект реализован компанией «Русский кварц» совместно с РОСНАНО. Это третий в мире и первый в России цех по производству высокоочищенного кварца в промышленном масштабе. Мощность составляет 6 тысяч тонн в год, в денежном выражении – это около 500 миллионов рублей выручки. Сейчас предприятие в основном ориентируется на экспорт: продукция поставляется в Японию, Германию, Китай, Южную Корею
Средние века
Лаборатория средневекового ученого |
Витраж |
Японские стеклодувы
Мастера lampworkers 17ст.
Фото из Corning Museum of Glass