10.2.4 Использование корундов в качестве абразивного материала.

КОРУНД, минерал, оксид алюминия Al2O3 (кристаллический глинозем). Название происходит от  санскритского " kuruntaka" или тамильского "kuruntam" (так именовали этот минерал в Индии и на Цейлоне); возможно, от санскритского "curuvinda", что в переводе означает «рубин». Цвет корунда обычно синевато- или желтовато-серый; чистый корунд – белого цвета, он окрашивается в разные цвета (красный, красно-коричневый, фиолетовый, синий или голубой, от желтого до оранжевого, зеленый) примесями элементов-хромофоров: хрома, железа, титана или ванадия. Цвета нередко чистые, яркие. Обычный корунд просвечивает, имеет блеск от стеклянного до алмазного («алмазный шпат» с четко проявленной отдельностью параллельно базису кристаллов).

 

Плотность корунда 3,9-4,1 г/см3, твердость по Моосу — 9 (что уступает только алмазу), микротвердость 1800-2400 кгс/мм2, механическая прочность — 5,5—13,7Н (560—1400гр).

 

Корунд – очень твердый кристаллический материал с большим содржанием оксида алюминия, белого цвета с розовыми или красными прожилками, означающими включения сапфира или рубина. Излом от раковистого до неровного. Сингония тригональная. Кристаллы весьма характерны; обычно они бочонковидные, таблитчатые, столбчатые (шестигранно-призматические), короткостолбчатые, реже конусообразные бипирамидальные. Часто встречается в массивных мелкозернистых агрегатах с выраженной тенденцией к псевдокубической отдельности.

 

Для образования корунда необходимы условия дефицита кремнезема и высокого содержания глинозема. Магматический акцессорный корунд встречается в сиенитах и нефелиновых сиенитах, в более крупных кристаллах присутствует в щелочных пегматитах. Иногда образуется в результате десиликации (потери кварца) гранитных пегматитов, залегающих в ультраосновных породах. Известен как продукт метаморфизм  бокситов и других высокоглиноземистых пород. Развит в глубокометаморфизированных породах типа гнейсов, кристаллических сланцев, гранатовых амфиболитов, а также в мраморах. В зонах контактового метаморфизма высокоглиноземистых осадочных пород могут образоваться наждаки – тонкозернистые смеси корунда с магнетитом, гематитом, иногда со шпинелью, диаспором, хрупкими слюдами, гранатом и другими минералами.

 

Благодаря высокой твердости корунд издавна использовался как абразивный материал, но в настоящее время в этих целях применяется в основном искусственный корунд. Наждак и поныне употребляется как абразив для шлифовальных кругов, для которых его добывают на древнейшем (известном с античных времен) месторождении на острове Наксос в Кикладском архипелаге (Эгейское море, Греция), а также в США (Честер, шт. Массачусетс; близ Пикскила, шт. Нью-Йорк). В России месторождение наждака (несколько отличного по составу) расположено в Красноярском крае. Крупнейшее корундовое месторождение Семиз-Бугу находится в Казахстане.

 

Прозрачные цветные корунды, без трещин (или почти без них), представляют собой дорогие ювелирные (драгоценные) камни. Красные корунды, окрашенные примесью хрома, называются рубинами, синие, окрашенные примесью железа и отчасти титана, - сапфирами. Так же называют и прозрачные корунды других цветов (кроме красного), в том числе бесцветный корунд – лейкосапфир. Некоторые разновидности сапфира и рубина, обработанные кабошоном, обнаруживают в направлении главной (вертикальной) кристаллографической оси эффект астеризма: в них появляется фигура правильной 6- или 12-лучевой звезды, лучи которой перемещаются по поверхности камня при его повороте. Такие камни – звездчатые сапфиры и звездчатые рубины – называют астериями, и они весьма высоко ценятся.

 

В настоящее время в промышленных масштабах производится и скусственный корунд, включая его ювелирные разновидности - рубины и сапфиры разных цветов, а также звездчатые рубины и сапфиры. Искусственный рубин, получаемый в основном методом Вернейля (плавлением порошка глинозема в пламени водородно-кислородной горелки) или методом Чохральского (вытягиванием из расплава), нашел применение как материал для твердотельных лазеров, часовых камней, осей и цапф точных приборов, а также в ювелирном деле. Искусственные сапфиры используются в осветительной технике (особенно лейкосапфир) и в ювелирной промышленности

• Красный железняк: широко распространённый минерал железа Fe₂O₃. В особо чистых разновидностях применяется для полирования железа и стекла.

• Мел: Карбонат кальция, для тонких видов абразивной обработки (притирка, полирование).

• Наждак: Природный минерал, состоит из: корунда и магнетита — черного магнитного оксида железа Fe₃O₄

• Пемза: пузыристое вулканическое стекло. Для шлифовки пригодна пемза с тонкими пластинками стекла, образующими перегородки между ячейками. Самая лучшая пемза — с острова Липари, близ Сицилии. Применяется для шлифовки дерева, мягких камней и металлов.

• Полевой шпат: группа породообразующих минералов из класса силикатов. Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системыизоморфного ряда К[АlSi₃O₈] — Na[АlSi₃O₈] — Са[Аl₂Si₂O₈], конечные члены которой соответственно — альбит (Ab), ортоклаз (Or), анортит (An). В размолотом виде, наклеенный на полотно или бумагу, применяется в тех случаях, когда требуется мягкий шлифовальный материал.

• Трепел: рыхлая или слабо сцементированная, тонкопористая опаловая осадочная порода. Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.