Алмаз

ЕФЕРАТРРЕФЕРАТ ПО ХИМИИПОДГОТОВЛЕН АЛМАЗ. Легенда и действительность. Алмаз! Это названиеизвестно каждому. С ним ассоциируется представление о несравненном блеске инепревзайденной твердости. Со вторым свойством связано и название минерала,которое происходит или от арабского слова ал-мас твердейший , или отгреческого адамас непреодолимый , несокрушимый .Алмазы издавно использовались вкачестве самых изысканных украшений.

Ювелиры разделяют алмазы почти на тысячисортов в зависимости от прозрачности, тона, густоты и равномерности окраски,наличие трещин, минеральных включений и некоторых других признаков. В концедвадцатого века алмазы начинают применятся на производстве. В настоящее времяэкономический потенциал наиболее развитых государств в значительной мересвязывается с использованием ими алмазов.Какие же свойства алмазаопределяют его широкое использование в самых различных

областях народногохозяйства? В первую очередь, конечно, исключительная твердость, которая, еслисудить по скорости истирания, в 150 раз выше, чем у корунда, и в десятки разлучше, чем у лучших сплавов, применяемых для изготавления резцов. Алмазприменяется при бурение горных пород и механической обработке самыхразнообразных материалов, для протягивание волочения тонкой проволки, вкачестве абразива и т.п.Более половины добычитехнических алмазов идет на изготовления специального инсрумента дляобрабатывающей

промышленности. Применение алмазных резцов и сверл на обработкецветных и черных металов, твердых и сверхтвердых сплавов , стекла , каучука,пласмасс и других синтетических веществ дает огромный экономический эффект посравнению с использованием твердосплавного инструмента. Черезвычайно важно, чтопри этом не только в десятки раз повышает производительность труда притокарной обработке пластмасс даже в сотни раз но одновременно значительноулучшается качество продукции.

Обработанные алмазным резцом поверхность нетребуют шлифовки, на них практически отсутствуют микро трещены, в результатечего многократно увеличивается срок службы получаемых деталей.Практически все современныеотрасли промышленности, в первую очередь электротехническая, радиоэлектронная иприборостроительная, в огромных колличествах используют тонкую проволку,изготавливаемую из различных При этом предъявляются строгие требования ккруговой форме и неизменности диаметра поперечного сечения

проволки при высокойчистоте поверхности.Такая проволка из твердых металлов и сплавов вольфрама,хромоникелевой стали и др. может быть изготовлена лишь с помощъю алмазныхфильер.Фильеры представляют собой пластинчатые алмазы с просверленными в нихтончайшими оверстиями.Широкое применение впромышленности находят и алмазные порошки. Их получают путем дроблениенизкосортных природных алмазов, а также изготавливают на специальныхпредприятиях

по производство синтетических алмазов. Алмазные порошкииспользуются в дисковых алмазных пилах,мелкоалмазных буровых коронках,специальных напильниках и в качестве абразива. Только с применением алмазныхпорошков удалось создать уникальные сверла, которые обеспечивают получениеглубоких тонких отверстий в твердых и хрубких материалах.Алмазные порошки находятприменения на гранильных фабриках, где все самоцветы, и в том числе алмазы,подвергаются органике и шлифовке, благодаря чему невзрачные

до этого камнистановятся таинственно светящимися или ослепительно сверкающимидрагоценностями, к не повторимой красоте котрых никто не останется равнодушным.В алмазе под действием заряженной частице происходит световая вспышка ивозникает импульс тока. Эти свойства позволяют использовать алмазы в качестведетекторов ядерного излучения. Свечение алмазов и возникновение импульсовэлектрического тока при облучении позволяет применять их в счетчиках быстрыхчастиц. Алмаз в качестве такого счетчика обладает неоспоримыми преимуществамипо

сравнению с газовыми и другими кристаллическими приборами.В Советском Союзе после открытияякутских месторождений была создана алмазодобывающая промышленность. Взначительных масштабах у нас производятся и синтетические алмазы.Алмазом, как и другимкристаллическим телам, свойственна анизотропия некоторых характеристик в томчисле и анизотропия твердости, что обусловленно особенностями внутреннегостроения кристаллов.

Твердость меняется не только от грани к грани, но и нередко в пределах одной грани кристалла, что не обходимо учитывать при обработкеалмаза и при работе с алмазным инструментом.Прочие физико-механическиесвойства. Важное значение имеет очень низкий коэффициент трения алмаза пометаллу на воздухе - всего 0.1, что связано с образованием на поверхностикристалла тонких пленок адсорбированного газа, играющих роль своеобразнойсмазки. Когда такие пленки не образуются, коэффициент трения возрастает

идостигает 0.5-55. Низкий коэффициент трения обуславливает исключительнуюизносостойкость алмаза на истирание, которая превышает износостойкость корундав 90 раз, а других абразивных материалов - в сотни и тысячи раз. В результате,например, при шлифовании изделий из твердых сплавов алмазного порошкарасходуется в 600-3000 раз меньше, чем любого другого абразива.Для алмаза также характернысамый высокий по сравнению с другими известными материалами модуль упругостии

самый низкий коэффициент сжатия.Термические свойства.Температура плавления алмаза составляет 3700-4000 C. На воздухе алмаз сгораетпри 850-1000 С, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при720-800 С, полностью превращаясь в конечном счете в углекислый газ. При нагреведо 2000-3000 С без доступа воздуха алмаз переходит в графит.

Рассматриваемый минерал обладаетисключительно высокой теплопроводностью, что обусловливает быстрый отход тепла,возникающего в процессе обработки деталей инструментом, изготовленным из него.Кроме того, для алмаза характерен низкий температурный коэффициент линейногорасширения ниже, чем у твердых сплавов и стали . Это свойство алмазаучитывается при вставке его в оправу из разных металлов и других материалов.Оптические свойства. Среднийпоказатель преломления бесцветных кристаллов алмаза в желтом

цвете равенпримерно 2.417, а для различных цветов спектра он варьирует от 2.402 длякрасного до 2.465 для фиолетового . Способность кристалов разлагать белыйцвет на отдельные составляющие называется дисперсией. Для алмаза дисперсияравна 0.063. Как показатели преломления, так и дисперсия алмаза намногопревышают аналогичные свойства всех других природных прозрачных веществ, что иобусловливает в сочетании с твердостью непревзайденные качества алмазов какдрагоценных камней.

Высокое преломление в совокупности с чрезвычайно сильнойдисперсией вызывает характерный блеск отполированного алмаза, названнымалмазным.Одним из важных свойств алмазовявляется люминесценция. Под действием солнечного света и особенно катодных,ультрафиолетовых и рентгеновских лучей алмазы начинают люминесцировать -светиться различными цветами. Под действием катодного и рентгеновскогоизлучения светятся все разновидности алмазов, а под действием ультрафиолетового- только некоторые.

Рентгенолюминесценция широко применяется на практике дляизвлечения алмазов из породы.Форма кристаллов. Большая частьалмазов встречается в природе в виде отдельных хорошо оформленных кристалловили их обломков. Преобладают октаэдры, ромбододекаэдры и кубы, а также ихкомбинации. Это кристаллы с ровными плоскими гранями. Так их и называют -плоскогранными. Реже встречаются кривогранные, округлые кристаллы, однако внекоторых месторождениях они преобладают.

Зачастую кристаллы алмаза срастаютсядруг с другом или же как бы прорастают друг друга, образуя соответственно такназываемые двойники срастания и прорастания.Практически во всех алмазныхместорождениях присутствуют микро- и скрытокристаллические агрегаты, сложенныесотнями тесно сросшихся мельчайших зерен алмаза. Они подразделяются на борт,баллас и карбонадо. Бортом обычно называют неправильные мелкозернистые сростки.Балласы представляют собой шарообразные агрегаты, радиально-лучистого строения,карбонадо - тонкозернистые

агрегаты, имеющие массивное, пористое, коксовидное ишлаковидное строение. Наиболее ценятся массивные карбонадо, покрытиеэмалевидной корочкой, которая тверже самого алмазного ядра. Карбонадонезаменимы для изготовления алмазных буровых коронок.Классификация алмазов. Попыткиклассифицировать алмазы предпринимались с незапамятных времен. Так, древниеиндусы разделяли алмазы, как и людей, на четыре касты брахманы, кшатрии,вайшии и шудры.

К брахманам относились прозраные высококачественные кристаллы,к кшатриям и вайшиям - камни камни более низкосортные с красноватым оттенком, кшудрам - наиболее низкокачественные алмазы серого цвета. Соответственно шудрыоценивались в четверть, вайшии - в половину, а кшатрии - в три четвертистоимости брахманов.В настоящее время существуетмножество классификаций алмазов, основанных на различных принципах. В однихклассификационных схемах сделаны попытки учесть все свойства алмазов, в других- в основу положен

генетический принцип, т.е. представления об условияхобразования тех или иных групп алмазов. В Советском Союзе наибольшеераспростронение получили классификационные схемы Ю.Л.Орлова иЗ.В.Бартошинского. В то же время ювелиры, подходя к данному вопросу со своихпозиций, разделяют алмазы почти на тысячу сортов в зависимости от прозрачности,тона, густоты и равномерности окраски, наличия трещин, минеральных включений инекоторых других признаков.

В нашей стране принятаклассификация, где учитывается качество алмазов, их размерность, масса и сфераприменения. По качеству определяется 9 категорий природного алмазного сырья. Ккатегориям 1и 2 отнесены ювелирные алмазы, к остальным - различные сортатехнических. В свою очередь, категории подразделяются на группы с учетом массыи размеров кристаллов, а группы - на подгруппы с указанием областииспользования алмазов.