Фианит

Фианит – синтетические монокристаллы оксида циркония (ZrO2), стабилизированные добавками редкоземельных элементов – иттрия, эрбия, церия, неодима или кобальта, ванадия, хрома, железа и прочих. Впервые получен в 1972 году Лабораторией лазерной техники Физического института Академии наук СССР (ФИАН). Фианит обладает высокими оптическими свойствами, химической стойкостью и твердостью. Является изолятором, но при нагревании до температуры более 300 oС становится проводником.

Цветной фианит
Химическая формула                        ZrO2
Твердость (шкала Мооса)                 8
Плотность (г/см3)                             5,5 - 6
Показатель преломления                 2,15 – 2,18
Дисперсия                                         0,059 – 0,065
Температура плавления,  oС           2600 - 2750

Существует две основные кристаллические модификации фианита, - стабилизированный оксид циркония (кубический цирконий) и частично-стабилизированный оксид циркония (ЧСЦ). Модификации отличаются по физическим и химическим свойствам.

ЧСЦ
ЧСЦ-товарная продукция

Высокочистые кристаллы фианита выращивают методом направленной кристаллизации расплава в холодном контейнере с использованием прямого высокочастотного нагрева. Технология фианитов, разработанная в 1970-1973 г. В. В. Осико, В. И. Александровым и другими сотрудниками Лаборатории лазерной техники Физического института, включает в себя следующие основные стадии:
  • приготовление шихты;
  • загрузка шихты в контейнер;
  • процесс плавления;
  • выращивание монокристаллов методом направленной кристаллизации расплава;
  • извлечение кристаллов из тигля;
  • механическая обработка и сортировка кристаллов;
  • очистка кристаллических отходов для последующего плавления и кристаллизации.
   Холодный тигель создает вокруг расплава шихты твердую корку исходного порошка оксида циркония (гарнисаж), на которой кристаллизуется фианит. Чтобы сделать расплав электропроводным (высокочастотная плавка), при низких температурах к нему добавляют некоторое количество металлического циркония. Кристаллы растут по мере постепенного охлаждения расплава.

Фианит широко применяется в технике и ювелирной промышленности. Технические области применения фианита:
  • оптика - изготовление высокотемпературных, химически инертных, радиационно-стойких оптических элементов с высоким показателем преломления и широкой спектральной полосой пропускания;
  • медицина, включая офтальмологию - инертные импланты и малотравматичные скальпели;
  • металлообработка - режущий инструмент;
  • микроэлектроника - подложки для получения структур «проводник на диэлектрике»;
  • фильеры для кабельной промышленности, твердые электролиты для датчиков содержания кислорода в жидких и газообразных средах.
С целью технического использования РВТ выращивает крупные – до 5 кг – кристаллы. 

На настоящий момент РВТ остается единственным производителем фианита в России. Благодаря производству эксклюзивной продукции (фианит с изменяющимся цветом, зеленый, голубой, синий, опалесцирующий фианит и другие цветные разновидности) - мы занимаем лидирующие позиции в этой области в мире.