Практичне значення кристалів

2. Практичне значення природних та штучних кристалів

Люди навчилися вирощувати природні, так і штучні кристали. Нині важко навіть перелічити найменування штучних кристалів, які вирощують тоннами на заводах у різних країнах.

П’єзоелектрики, сегнетоелектрики, оптичні й електрооптичні кристали, феромагнетики і ферити, монокристали металів, напівпровідники і надпровідники - всього не перелічити. Кристали всіх речовин, які добре розчиняються у воді, вирощують із розчинів у термостатах (установка, в якій автоматично підтримується задана температура).

Так вирощують, зокрема, кристали, які широко використовуються в радіотехніці й оптиці, - калій дигідрофосфат (КДР); амоній дигідрофосфат (АДР); сегнетова сіль для виготовлення основних деталей мікрофонів, приймачів, приладів для запису та передачі звуку, використовують також в оптиці, зокрема для керування випромінюванням лазера.

Із розплавів вирощують кристали металів, напівпровідників, прозорі кристали для оптики та багато інших. Відносно недавно розроблена технологія вирощування монокристалів металів, особливе тугоплавких.

Застосування монокристалів молібдену та вольфраму дало змогу в десятки разів збільшити термін використання електровакуумних приладів і створити нові прилади надвисокої чутливості та надійності. Монокристали алюмінію, цинку, вісмуту, свинцю, заліза і спеціальних сплавів застосовуються в атомній техніці.

Промінь лазера має величезну потужність легко пропалює листовий метал, зварює металеві проводи, прошиває сталеві труби, свердлить надтонкі отвори у твердих сплавах, алмазах тощо. Крім рубіна, для лазерів використовують також флюорит, арсенід галію та багато інших кристалів.

Мабуть, найпоширеніший на Землі мінерал - кварц. Аметист, яшма, опал, халцедон - усе це різновиди кварцу. Його маленькі зернятка утворюють пісок. Тепер з прозорого кварцу роблять лінзи, призми та інші деталі оптичних приладів. Але особливо широко використовуються електричні властивості кварцу.

Зараз існують цілі галузі промисловості, які працюють на кристалах, створених людиною. Насамперед. - це промислове одержання напівпровідникових кристалів германію, кремнію, арсеніду і фосфіду галію та багатьох інших. З цих кристалів роблять велику кількість різноманітних приладів. Один такий кристал може працювати як цілий приймач чи ЕОМ.

Справжню революцію сапфірові кристали принесли і в медицину, витіснивши металічні імплантанти. Їх використовують скрізь, де потрібні замінники кісткової тканини, - у стоматології, ортопедії, пластиці хребта.

Це стало можливим завдяки тому, що сапфір гармонійно приживається всередині організму, бо він не токсичний, не викликає зміни функцій внутрішніх органів, не змінює характеристики білкового та жирового обміну.