.

01 августа 2018

Природные абразивы: песчаник, сланец, новакулит (Henk и Janneke Bos).

Ниже приведен перевод одноименной главы из довольно солидного труда Хенка Боса и Ге Бос-Тома, посвященному подробному описанию природных точильных камней. Можно соглашаться или нет с предложенными авторами своего взгляда на такие камни, но по моему скромному мнению данная информация заслуживает внимания людей, увлекающихся заточкой...

==
Если говорить о использовании природных камней для заточки инструмента, все точильные камни в основном состоят из кварца (диоксида кремния, SiO2), являющимся самым распространенным минералом. Качество таких камней определяется величиной зёрен, их формой и связкой. По большому счету, в мире существует только три типа пригодных для заточки камней и все они они имеют кварцевую структуру:

- песчаный камень (англ.: Sandstone);
- сланец (англ: Shale);
- новокулит (анг.: Novaculite);

ПЕСЧАНЫЙ КАМЕНЬ

Песчаник - известный почти для всех камень. Уже по его названию можно сказать, что он состоит из цементированных вместе песчаных зёрен. Известен с каменного века, когда он применялся как камень и для заточки стрел.


Большинство песчаников состоит только из кварца, но есть и другие материалы, которые встречаются вместе с ним, например:

- Глауконитовый песчаник зеленого цвета, который образуется только в морских условиях и может выдать камни сероватого или голубого цветов (как пример: Ruhr Sandstone);

Ruhr Sandstone

- Слюдяной песчаник, отличающийся небольшим мерцанием благодаря идеальному расщеплению слюды. Очень мелкий слюдяной песок можно встретить на американском континенте и на севере Голландии. Камень из такого песка может иметь серо-розовый или тускло-розовый оттенок (примеры: Mica-containing Sandstone, Main Sandstone);

Слева - Mica-containing Sandstone, справа - Main Sandstone.

- Аркозовый песчаник, как и подходящий крупнозернистый полевой шпат (содержание песчаника 25%>) своим красноватым цвета обязан гематиту. Красный песчаник в основном встречается в сухом климате, например в пустыне.

Особо твердые, относительно устойчивые к эрозии и выветриванию, минералы (такие как кварц и полевой шпат) создают скалы, в зависимости от состава песчаника имеющие разные цвета и твердость. Найти оптимальный для заточки песчаник является довольно трудной задачей, даже несмотря на то, что благодаря твердости и равномерности зерен, а также хрупкости его структуры он является неплохим материалом, применяемым для заточки ножей и других инструментов...

Точильный камень Хиндостан.
СЛАНЦЫ

У них довольно сложное образование, судя по всему происходящее не один миллион лет и в нескольких предложениях это все тяжело описать... Ил и мелкие частички переносимого рекой песка образуют глинистый осадок, кладя один пористый слой на другой. Когда слой становится толстым и тяжелым вода выжимается, снижается пористость породы и увеличивается плотность. Закрывая поры частицы "склеиваются" вместе, образуя сланцы. На этом процессы не заканчиваются - в минералогии сланцев далее присутствует и уплотнение и цементация и тектоническое перемещение пластин, разрушение, потом образование новой тектонической породы и почти идеальным расположением слюды (этот слой используется для кровельного сланца). Потом высокие температуры, давление, расщепление когда складки становятся более выраженными и асимметричными, а наслаивание почти параллельно.


О размере зёрен сланцев говорить еще труднее, чем описывать их происхождение. Это связано с тем, что его зерновые фракции представляют собой группы зерен, характерных для почв, в которых он находится. Почвы по разному исследуются и имеют самые разные свойства. И это это всё разное для разных мест в мире. Чтобы было меньше путаницы и более понятно о чем идет речь, приведу классификации почв, например, которая принята в Голландии:

- Глинистые частицы <2μ (= 0,002 мм)
- Ил или возможные иловые частицы <16 μ
- Групповые частицы глины <50 μ
- Частицы иловой фракции между <2 μ т / м 50 мкм
- Частицы песчаной фракции между 50 и 2000 мкм (от 0,050 до 2 мм)

Глинистые материалы (2.0-2.5 по шкале Мооса), составляющие большую часть сланца состоят из силикатов алюминия, образующегося в результате деградации полевого шпата и слюды в процессе естественного выветривания. Здесь, в качестве первичных или вспомогательных элементов, могут присутствовать и другие глинистые минералы. При этом, для морской и речной глины они могут быть разными. К сожалению, все минералы мягкие. Минералы также содержат мусковит и биотитовый сланец в форме слюды. Мусковит может быть белым, коричневым, розовым или зеленым, а  биотит - темно-коричневым. Слюда - это мягкие силикатные материалы, уложенные в тонкие кристаллические пластины, которые можно легко поцарапать ногтем. Сланцевый кварц (7.0 по шкале Моома) имеет небольшие зерна в форме линзы. Размер его зерна и связывание в слое определяют качество сланца при использовании как точильного камня.

На сегодня сланец является незаменимым натуральным абразивом, обычно используемым на доводочных операциях, когда нужна тонкая и резучая кромка. В природе его можно найти во многих странах, получив в итоге множество заточных камней с различными качествами, текстурой и зерном. Некоторые названия: Dragon Tongue (Язык Дракона), Thuringia (Тюрингиец), Lorraine (Лотарингия), Rouge de Salm (Руж де Салм) и др.

КОТИКУЛА

Представляет собой желтую компактную метаморфическую породу плотностью 3.22 g/cm3 и толщиной слоя от 2 до 25 см, состоящую из большого количества минералов и размером зерна, значительно меньшим, чем размер зерна даже мелкого песчаника. Котикула добывается на линиях скальных разломов имеющих возраст 150 млн. лет в довольно ограниченной области.

Из этой породы непросто вырезать точильный камень

Для котикулы характерны включения минерала под названием спессартин (1/3) дополненной калиевой и кварцевой смесью. Спессартин - это довольно распространенный, оранжевый до красно-коричневого цвета, минерал из группы гранатов.

Для использования котикулы в качестве точильного камня интересны именно эти частички граната (5-20 микрон), окруженные кварцем и слюдой. Спессартин имеет твердость 7.0-7.5 и удельный вес 4.12 - 4.20 кг/дм3. Ну а по твердости сам гранат следует за алмазом, корундом и топазом.

Гранат имеет округлую, разделенную на грани (12 углов), поверхность с небольшими возвышающимися точками и твердостью, делающей камень подходящим под определение точильный.

Котикула, сочетающаяся со сланцем, является более легкой в плане ее добычи.

При использовании котикулы смачивание камня приводит к быстрому образованию суспензии, потирая при этом сам камень круговыми движениями. Такой способ также идеально подходит для сохранения самого камня. Суспензия содержит рыхлые гранаты, которые катятся при перемещении инструмента. Движение качения удалит очень маленькие кусочки материала, что сделает поверхность тусклой.

Аналогично котикула работает со всеми камнями, которые могут работать с суспензией. Такой метод обработки называется притиркой. Высокий глянец на обрабатываемой поверхности возникает когда суспензию смывают и обрабатывают инструмент на влажном камне. В этом случает данный метод будет называться шлифованием...


НОВАКУЛИТ

В своей основе имеет органическое происхождение т.к. началу образования породы послужили вымершие морские водоросли, планктон, губки и т.д. Со временем эти окаменелости и образовали камень, карбонаты кальция химически заменив со временем диоксидом кремния (SiO2) с образованием кремнистого известняка и варинтов цвета от белого и светло-серого до черного. В этот период уже проявляется устойчивость к атмосферным воздействиям. Кремнистый известняк белого цвета имеет большую чистоту и однородный размер зерна поскольку планктон примерно одинакового размера состоит в основном из кварца. Такой материал можно встретить, например, в Оклахоме и Арканзасе (Америка), в Алунде на Крите, в Чарнли Форест и Ллине Идволле (Уэльс) в Англии.

В некоторых местах, по тектоническим причинам, такой известняк оказывается глубоко в земле где под воздействием температуры и давления спрессовывается. Камень уже не может поглощать воду, а материал зерен растворяется и кристаллизуется в поровом пространстве. В результате камень становится сплошным и компактным. Степень сжатия, в конечном итоге, определяет станет он твердым или мягким новокулитом (название новакулит происходит от латинского novacula - что-то близкое к бритва или острый нож). Это касается и связей между зернами.

Степень сжатия увеличивает плотность (удельный вес) - новакулит довольно тяжелый (Mohs 7). Его цвет может сильно варьироваться от непрозрачного, черного, серого, белого, желтого, коричневого и т.д, в зависимости от споровых элементов. Особенностью считается то, что он не является многослойным. Под микроскопом можно увидеть или произвольно ориентированное суммарное количество определенных блоков, или многогранных блоков, или зерна кварца с гладкими и слегка изогнутыми поверхностями которые отдаленно напоминают ячейки воздушной пены.

С новакулитом вы не можете говорить о размере зерна, поскольку скелеты окаменевшего планктона в оригинальном материале примерно все одинаковы. Для новокулита большой интерес представляет плотность. Так, за ориентир можно принять плотность кварца в 2,65 кг/дм³.

Washita = Coarse 2,25 (эффект зерна: 400-600)

Soft = Medium 2,25-2,30 (эффект зерна: 600-800)

Hard = Fine 2,30-2,45 (эффект зерна: 800-1000)

True Hard или Black Hard или Translucent = Extra Fine 2,50 или выше (эффект зерна: 1000-1200)

Турецкий новакулит похож на кремний и такой же хрупкий.

В заключении, упомянув о диоксиде кремния (кварце), добавлю, что есть несколько разновидностей его месторождений: новакулиты, халцедон, яшма и агаты. Этот материал подходит для этапа окончательной заточки ножа (до 10000 mesh), хотя из-за тонкости его работы, шлифование (полирование) происходит довольно медленно.

Перевод: ZAT (Днепр, Украина)
Источник: Grinding and honing. Part 2, стр. 5-15


Создана 01.08.18, посл.обновление - 01

0 коммент.:

Отправить комментарий

Авторизация через через аккаунты Google (Gmail, G+ и т.д.) Запрещены ссылки на другие сайты. Комментарии премодерируются, их появление может занять некоторое время.