Właściwości i metody wytwarzania sztucznych diamentów. Jak samemu zrobić diament i czy to możliwe?

Do bezpośredniego przekształcenia grafitu w diament wymagane są jeszcze bardziej ekstremalne warunki w porównaniu do metody wykorzystującej metal-rozpuszczalnik. Wynika to z wysokiej stabilności grafitu dzięki bardzo silnym wiązaniom jego atomów.

Wyniki pierwszych eksperymentów nad bezpośrednią transformacją grafit-diament przez P. De Carlne i J. Jamesona z Allied Chemical Corporation zostały opublikowane w 1961 roku.

Do wytworzenia ciśnienia użyto materiału wybuchowego o dużej mocy, za pomocą którego przez około milionową część sekundy (jedna – „mikrosekunda”) utrzymywano temperaturę około 1200 ° C i ciśnienie około 300 000 atm. , w próbce grafitu po eksperymencie znaleziono pewną ilość diamentu, chociaż otrzymane krystality mają wielkość (100 A = 10 nm, czyli sto tysięcznych milimetra) porównywalną z „karbonado” znajdowanym w meteorytach, którego powstanie tłumaczy się uderzeniem potężnej fali uderzeniowej powstałej w wyniku uderzenia meteorytu w powierzchnię ziemi.

W 1963 Francis Bundy z General Electric odniósł sukces w bezpośredniej konwersji grafitu w diament przy ciśnieniu statycznym przekraczającym 130 000 atm. Takie ciśnienia uzyskano na zmodyfikowanym zespole pasowym o większej powierzchni zewnętrznej tłoków i mniejszej objętości roboczej. Do wytworzenia takich nacisków konieczne było zwiększenie wytrzymałości części zasilających Instalacji.

Eksperymenty obejmowały nagrzewanie iskrowe pręta grafitowego do temperatury powyżej 2000°C. Nagrzewanie odbywało się impulsami prądu elektrycznego, a temperatura wymagana do formowania diamentu była utrzymywana przez kilka milisekund (tysięcznych sekundy), czyli znacznie dłużej niż u DeCarly'ego i Jamesona.

Rozmiary nowo powstałych cząstek były 2–5 razy większe niż te uzyskane w wyniku kompresji szokowej. Obie serie eksperymentów dostarczyły parametrów niezbędnych do skonstruowania diagramu fazowego węgla, przedstawiającego graficznie zakresy temperatur i ciśnień, w których diament, grafit i stop są stabilne.

Interesujące eksperymenty przeprowadzili Bundy i J. Casper, którzy zamiast materiału ze stali ttolikrn zastosowali monokryształy grafitu. Kryształy diamentowe w swoich pierwszych eksperymentach miały zwykłą strukturę kryształu sześciennego.

Nawet De Carly i Jameson zwrócili uwagę na to, że przemiana w diament przebiega łatwiej, gdy cząstki grafitu w próbkach mają wydłużenie wzdłuż tzw. osi c, czyli prostopadle do warstw heksagonalnych. Kiedy Bundy i Casper umieścili monokryształy tak, aby przyłożyć ciśnienie wzdłuż osi c i zmierzyli rezystywność kryształów pod ciśnieniem, okazało się, że opór wzrastał po osiągnięciu ciśnienia 140 000 atm.

Przypisywano to przemianie grafitu w diament, chociaż po usunięciu ciśnienia nastąpiła odwrotna przemiana w grafit. Jednak gdy tej procedurze towarzyszyło podgrzanie próbki do 900°C i wyższej, powstały krystality nowej fazy wysokociśnieniowej, mające raczej strukturę heksagonalną niż zwykłą sześcienną.

Sześciokątny węgiel był również rzadko znajdowany w naturalnych próbkach, zwłaszcza w meteorytach. Został nazwany lonsdeplit na cześć Kathleen Lonsdeil z Uniwersytetu Londyńskiego za jej wielki wkład w krystalografię, w szczególności w badania diamentów.

1968 do HR Cowena. BV, Dunnington i AH Holzman z firmy „DuPont de Nemur” uzyskał patent na nowy proces, polegający na uderzeniowym ściskaniu bloków metalowych, np. odlewów żeliwnych, zawierających drobne wtrącenia grafitu (przy ciśnieniu przekraczającym 1 mln atm). .)

Metal, którego ściśliwość jest mniejsza niż grafitu, służy jako chłodziarka, szybko schładzająca się inkluzja.

Zapobiega to odwrotnemu przejściu diamentu powstałego pod wpływem fali uderzeniowej w grafit po przejściu tej fali — trend charakterystyczny dla eksperymentów z monokryształami pod wpływem zimnej kompresji. Produkt finalny otrzymany tą technologią jest częściowo heksagonalnym węglem, co również potwierdza tendencję do tworzenia lonsdaleitu pod bardzo wysokimi ciśnieniami i stosunkowo niskimi temperaturami. Wytworzony w ten sposób materiał służy jako proszek szlifierski.

Od czasu do czasu donosi się, że badania modyfikują jedną lub drugą z tych metod. Na przykład L. Trueb zastosował zasadę De-Carly-Jamesona, aby wytworzyć ciśnienie 250 000–450 000 atm przez 10–30 μs, a następnie podgrzać po uderzeniu do 1100 ° C. Zastosowaliśmy grafit w postaci cząstek o średnicy 0,5–5 µm, a powstałe diamenty miały te same wymiary.

Ustalono jednak, że cząstki te tworzą bardzo małe (od 10-40 do 100-1600 A) sześcienne diamenty. Obecnie nic nie wskazuje na to, że produkty Allied Chemical Corporation są wprowadzane do obrotu.

Metoda opracowana przez tę firmę, aby skutecznie konkurować z metodą rozszerzacza oraz metodą firmy DuPont de Nemur wymaga dalszego udoskonalenia. Potencjalną zaletą technik kompresji wstrząsów jest to, że eksplozja jest tanim sposobem wytwarzania wysokich ciśnień.

Czym różni się grafit od diamentu?

Zarówno diament, jak i grafit to modyfikacje węgla.

Diament:

Grafit:

Istnieje jednak wiele różnic:

1. Diament jest najtwardszą znaną substancją (10 w skali Mohsa), grafit jest jedną z najdelikatniejszych (1-2).

2. Diament - krystaliczna sześcienna polimorficzna modyfikacja węgla rodzimego.
gęstość około 3,5 g/cm3, wysoki współczynnik załamania światła wśród kamieni szlachetnych (2,417). półprzewodnik. duże przezroczyste kryształy diamentu to najwyższej klasy kamienie szlachetne.

Grafit - najbardziej rozpowszechniona i stabilna polimorficzna heksagonalna modyfikacja węgla w skorupie ziemskiej. struktura jest warstwowa. gęstość ok. 2,2 g/cm3. ognioodporny, przewodzący prąd elektryczny, odporny chemicznie.

3. Różnicę widać również przy analizie tworzenia sztucznych aliasów: technologia produkcji sztucznych diamentów jest dość skomplikowana. syntetyzować diamenty w temperaturze 1200-2000 ° C i ciśnieniu 1000-5000 MPa (50-60 tysięcy atmosfer) z proszku grafitowego zmieszanego ze sproszkowanym żelazem, niklem, chromem. Diamenty krystalizują ze względu na to, że wytop pod wysokim ciśnieniem jest niedosycony w stosunku do grafitu i przesycony w stosunku do diamentów.

Nawiasem mówiąc, grafit można również pozyskać sztucznie: antracyt grzewczy bez powietrza.

4. Diamenty zwykle fluoryzują w promieniach rentgenowskich i ultrafioletowych. diamenty są przezroczyste dla promieni rentgenowskich. ułatwia to identyfikację diamentu: niektóre szkła i bezbarwne minerały, czasami podobne do niego z wyglądu, są nieprzezroczyste dla promieni rentgenowskich o tej samej długości fali i intensywności.

5. O sieci krystalicznej:

Różnica jest widoczna gołym okiem. r Siatka diamentowa jest bardzo wytrzymała: atomy węgla znajdują się w nim wzdłuż miejsc dwóch sześciennych sieci o wyśrodkowanych ścianach, bardzo ciasno włożonych w siebie (a = 3,5595 A).

O graficie: wiązanie między atomami jest silne, typu kowalencyjnego; między warstwami - słaba, rodzaj metalu resztkowego.

Diamenty syntetyczne, czyli diamenty szlifowane, to sztucznie hodowane diamenty powstałe w wyniku działalności człowieka, należące do klasy wyrobów przemysłowych. Kamienie te mają taką samą budowę atomową, skład chemiczny i właściwości fizyczne jak prawdziwe wydobywane diamenty, a ponadto są wykonane z tych samych materiałów, a mianowicie: czystego węgla, skrystalizowanego w izotropową formę sześcienną.

Unikalne właściwości diamentów syntetycznych czynią z nich doskonały produkt o zaskakująco różnorodnych zastosowaniach w przemyśle, nauce i życiu codziennym. Połączenie właściwości sprawia, że ​​sztuczny diament jest jednym z najbardziej imponujących materiałów na świecie.

Brak defektów sieci krystalicznej jest uważany za główną wybitną właściwość diamentu. Krystaliczna czystość i doskonałość sprawiają, że diamenty są przezroczyste, wysoka przewodność cieplna jest istotna dla sektora przemysłowego, a twardość, dyspersja optyczna i odporność chemiczna sprawiły, że diament stał się popularnym kamieniem szlachetnym. Dyspersja optyczna jest nieodłączną cechą wszystkich diamentów, inne cechy mogą się różnić w zależności od metody i warunków tworzenia.

Właściwości diamentu obejmują:

Właściwości optyczne i kolor diamentów syntetycznych

Sztuczny diament ma najszerszy zakres widmowy ze wszystkich znanych materiałów, od ultrafioletu po daleką podczerwień i mikrofale. W połączeniu z właściwościami mechanicznymi i termicznymi diamenty idealnie nadają się do produkcji optyki laserowej oraz zastosowania laserów.

Diamenty można znaleźć w każdym możliwym kolorze, z niezliczonymi odcieniami, tonami i stopniami nasycenia. Kolor powstaje z inkluzji na poziomie atomów, tkwiących w sieci krystalicznej kamienia.

Kolor składa się z 3 głównych składników:

Diamenty stworzone w laboratorium są uprawiane w trzech zachwycających kolorach - żółtym, niebieskim i bezbarwnym. Kolory te są trwałe, nigdy się nie zmieniają, nie blakną z upływem czasu lub pod wpływem temperatury.

Rozważmy bardziej szczegółowo:

Zamienniki klejnotów

Zamiennik diamentu to materiał, który swoim wyglądem bardzo przypomina prawdziwe diamenty. O ile ekspert nie przyjrzy się zamiennikowi z bliskiej odległości, imitacja jest prawie nie do odróżnienia od prawdziwego diamentu. Kamienie podrabiane, w przeciwieństwie do oryginałów, nie posiadają siatki krystalicznej węgla.

Podrabiane diamenty istniały już w 1920 r. – odkryto formy spinelu, takie jak korundolit i promienisty, a kilkadziesiąt lat później – formy tytanianu strontu, szafiru, rutylu i innych minerałów, które doprowadziły do ​​światowego rynku fałszywych diamentów.

W ostatnich latach pojawiła się nowa klasa imitacji diamentów o znacznej poprawie jakości. Jednym z najczęstszych imitatorów diamentów jest cyrkonia lub cyrkonia.

Odkryty w 1976 roku materiał zajmuje drugie miejsce po moissanicie w produkcji fałszywych diamentów. Materiał miesza się ze środkiem stabilizującym, takim jak tlenek wapnia lub tlenek itru. Cyrkonie sześcienne są dostępne na rynku w różnych kolorach i czystości/jasności.

Bezbarwna cyrkonia sześcienna jest jedną z najdroższych, ponieważ jest najtrudniejsza w produkcji.

Stosunek gęstości względnej wydobytego diamentu jest niższy niż w przypadku cyrkonii, współczynnik ten służy do skutecznego sprawdzania autentyczności diamentu za pomocą specjalnego urządzenia przypominającego pióro długopisu. Podróbka jest cięższa i pod wpływem krótkofalowego promieniowania ultrafioletowego przybiera charakterystyczny zielonkawo-żółty kolor.

Moissanit jest jaśniejszy od diamentu i trudniejszy do odróżnienia od prawdziwego diamentu niż cyrkonia. Jest chemicznie znany jako węglik krzemu lub karborund. Henry Maussan otrzymał Nagrodę Nobla za odkrycie materiału moissanitowego po znalezieniu fragmentów meteorytu w kraterze. Właściwości maussanitu sprawiają, że nawet najmniejszym wysiłkiem człowieka i nowoczesnymi metodami obróbki można go uchodzić za prawdziwy diament.

Kupującego klejnot można łatwo oszukać, kupując replikę zamiast diamentu. Naturalne diamenty mają chropowatą powierzchnię i czarne wtrącenia, natomiast moissanit nie ma defektów kosmetycznych, walory estetyczne materiału są wysoko oceniane.

Niektóre inne dostępne obecnie zamienniki diamentów to cyrkon, biały topaz, syntetyczny rutyl, biały szafir i granat itrowo-aluminiowy. Te polikrystaliczne diamenty syntetyczne są wytwarzane przez chemiczne osadzanie z fazy gazowej w niskiej temperaturze i pod niskim ciśnieniem.

Zamiennik zawiera również szklany diament, imitację pierwotnie wytworzoną z kryształu górskiego, a dziś ze szkła lub polimerów akrylowych.

Już w XVIII wieku alzacki jubiler Georg Friedrich Strass, od którego imienia pochodzi nazwa materiału, wpadł na pomysł, aby na spód szkła ołowiowego (kryształ) nanieść metalowy proszek. Obecnie niektóre firmy stosują metodę osadzania metalu, aby uzyskać równomierną, najcieńszą powłokę.

Kryształowe cyrkonie są produkowane przez austriacką firmę Swarovski i czeską firmę Preciosa.

Technologia uprawy sztucznego kamienia

Metoda otrzymywania sztucznych diamentów realizowana jest poprzez ręczną kontrolę temperatury i ciśnienia w warunkach laboratoryjnych. Obecnie istnieją 2 opcje pozyskiwania kamieni technogenicznych, wystarczająco dużych, aby stworzyć biżuterię:

Jak wyhodować diament w domu?

Aby przeprowadzić eksperyment i nauczyć się, jak zrobić diament w domu, będziesz potrzebować:

Rozważmy proces etapami:

Uwaga: w kuchence mikrofalowej mogą pojawić się iskry z powodu oleju, jest to w porządku, iskry przestaną pojawiać się po kilku minutach. Temperatura wewnątrz kubka jest niesamowicie wysoka, więc nie musisz dotykać konstrukcji, dopóki całkowicie się nie ochłodzi.

Amerykańska Federalna Komisja Handlu nalega, aby diamenty syntetyczne były grawerowane laserowo. Innym dostępnym sposobem odróżnienia wydobytego naturalnego diamentu od kamienia wyhodowanego w laboratorium jest użycie aparatu naukowego i programu, który bada i naprawia charakterystyczną sieć krystaliczną.

Do tej pory największym syntetycznym diamentem w Rosji jest 10,07-karatowy ciemnoniebieski szmaragdowy kamień, uprawiany przez rosyjską firmę diamentową New Diamond Technology.

Kamień uzyskano przy użyciu wysokich temperatur i wysokiego ciśnienia. Międzynarodowy Instytut Gemologiczny przyznał temu diamentowi czystość Si1, gdy inkluzje są widoczne dla doświadczonego równiarki przy 10-krotnym powiększeniu, kamień ma jasny blask, doskonałe proporcje, symetrię i połysk.

- Onriom

Produkcja sztucznych diamentów wymaga kilku trudnych warunków. Ostatnio, za pomocą symulacji komputerowych, naukowcy byli w stanie odtworzyć w najdrobniejszych szczegółach proces zamiany grafitu w diament.

Tytuł Zdjęcia: Wykorzystując najnowszą metodę naukową, naukowcy po raz pierwszy dokładnie odtworzyli proces przekształcania grafitu w diament.

Przejście składa się z kilku etapów, począwszy od powstania diamentowego „ziarna” wewnątrz grafitu, a skończywszy na całkowitej przemianie w prawdziwy diament pod wpływem wysokiego ciśnienia.

Istnieje znacznie więcej różnic między tymi dwiema odmianami naturalnie występującego węgla pierwiastkowego (ciemnoszary grafit i lśniący diament) niż między którymkolwiek lub praktycznie dowolnym innym materiałem.

Istotna różnica w wytrzymałości diamentu i grafitu związana jest głównie z ich strukturą krystaliczną – sześcienną w przypadku diamentu i heksagonalną w przypadku grafitu.

Ta różnica sprawia, że ​​diament jest najtwardszym znanym materiałem, w przeciwieństwie do stosunkowo miękkiego grafitu. Ze względu na ich wysoką wytrzymałość diamenty są poszukiwane nie tylko jako kamienie szlachetne - są wykorzystywane w przemyśle do szlifowania i piłowania szczególnie twardych materiałów.

Złożona transformacja

Po raz pierwszy udało się sztucznie uzyskać diament z grafitu 60 lat temu. Ale nie doszło do produkcji na skalę przemysłową. Faktem jest, że niezbędnymi warunkami do jego produkcji są wysokie ciśnienie i wysokie temperatury, proces ten jest bardzo długi i wymaga wysokich kosztów energii. Obejmuje wymuszoną zmianę struktury węgla, zmianę położenia jego elektronów.

Zamiast trzech powinny powstać cztery wiązania atomów węgla, a stan węgla powinien zmienić się z energetycznie „komfortowego” na energetycznie „niewygodny”, stan gęsty. Aby tak się stało, węgiel musi pokonać silną barierę energetyczną.

Jak dokładnie zachodzi taka przemiana i w którym momencie węgiel staje się diamentem – do tej pory nauka nie potrafiła udzielić jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie.

Michel Parrinello, profesor nauk obliczeniowych w Wyższej Szkole Technicznej w Zurychu i na Uniwersytecie w Lugano, wraz z zespołem, wykorzystując metodę modelowania komputerowego, z powodzeniem odtworzyli proces przekształcania grafitu w diament w przestrzeni wirtualnej.

Uproszczenie daje fałszywy obraz

W przeszłości naukowcy próbowali symulować fazę przejściową za pomocą tak zwanej „metody Car-Parrinello”. Za pomocą tej metody można w przybliżeniu określić strukturę i stan energetyczny elektronów w każdej pozycji w jonie, a tym samym zasymulować sytuację z zerwaniem, a następnie utworzeniem nowych wiązań jonowych.

25-letnia metoda została opracowana we współpracy Parrinello i Roberto Kar. „Jednak zbudowanie dokładnego modelu przejścia od grafitu do diamentu byłoby niezwykle kosztowne, biorąc pod uwagę ogromną liczbę śledzonych atomów” – mówi Parrinello.

Naukowcy próbowali uprościć tę metodę, znacznie zmniejszając liczbę atomów wykorzystywanych w symulacji. Ale według Parrinello, przy takiej symulacji cała faza przemiany grafitu wygląda tak, jakby zachodziła natychmiast, jakby na polecenie, a nie etapami.

Zupełnie inny obraz uzyskano za pomocą nowej, niedawno opracowanej metody modelowania. Korzystając z superkomputera ze Szwajcarskiego Narodowego Centrum Superkomputerowego, naukowcy obliczyli dziesiątki tysięcy konfiguracji atomów z płynnymi przejściami energii.

Oznacza to, że konfiguracje atomów mają szeroki zakres możliwych stanów energetycznych. Po tym, jak naukowcy dokonali interpolacji ich stanu energetycznego i wykorzystali uzyskane dane jako podstawę do modelowania, stało się oczywiste, że najpierw powstaje diamentowe „ziarno”, które następnie pod wpływem wysokiego ciśnienia stopniowo zmienia swoją heksagonalną strukturę grafitową na sześcienną.

Modelowanie fazy transformacji przy użyciu najnowszej metody pozwoliło nam na kolejne odkrycie: defekty strukturalne w sieci krystalicznej grafitu zmniejszają liczbę barier, które trzeba pokonać, aby utworzyć diamentowe „ziarno”… W związku z tym defekty strukturalne mogą zwiększyć tempo procesu transformacji.

Metodę tę można zastosować wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba wizualizacji przejść fazowych – podkreśla Parrinello.

Jak zrobić diament w Minecrafcie?

Diament w Minecrafcie jest uważany za najcenniejszą rudę. Bez tego nie będziesz w stanie wyprodukować większości naprawdę potrzebnych przedmiotów. W tej grze istnieje kilka sposobów na zrobienie diamentu. Więcej szczegółów na ich temat napiszemy poniżej.

Wydobywanie diamentów w Minecrafcie

W Minecrafcie można wydobywać diament. Aby to zrobić, musisz uzbroić się w żelazny kilof. Diamenty można znaleźć od 1 do 16 bloków od administratora. Z reguły minerał znajduje się w żyłach od 1 do 8 bloków. Najczęściej są to 2 - 3 bloki razem. Najłatwiejszym sposobem na znalezienie diamentu jest zejście do jaskiń na wymaganą głębokość. Jednak jaskinie są najeżone wieloma niebezpieczeństwami, ponieważ możesz wpaść na złą motłoch lub wpaść do lawy. Z tego powodu należy zachować ostrożność.

Aby znaleźć diament w Minecrafcie, musisz wykopać przejście w dół i przejść na poziom 16. Następnie zrób korytarz o długości 20 bloków, a następnie po obu jego stronach przekop korytarze przez blok. Może się zdarzyć, że nie znajdziesz diamentów; w takim przypadku musisz zejść na dół i kontynuować pracę. Przekop się aż do administratora, a na pewno natkniesz się na kopalnię diamentów. Gdy go znajdziesz, zakop się w nim ze wszystkich stron. Taki środek zachowa znalezisko, a do lawy nie wpadnie ani jeden diament.

Jak zrobić diament w Minecrafcie?

Nie każdy chce zejść do jaskini i poszukać diamentów. Ten element można łatwo zrobić. Wystarczy zainstalować mod Industrial Craft2. Możesz go pobrać tutaj: bendercraft.ru Do tworzenia diamentów potrzebne będą również następujące komponenty:

Przekształć cały węgiel w pył węglowy za pomocą młynka. Z węgla i krzemienia zrób kulkę węgla, a następnie wciśnij ją do kompresora. Następnie utwórz blok węgla, ściśnij go. Spowoduje to powstanie diamentu. Jak widać, zrobienie własnego diamentu w Minecrafcie nie jest trudne, wystarczy zainstalować mod.

Gdzie można znaleźć diamenty w Minecrafcie?

Jeśli nie chcesz robić diamentów i schodzić do jaskini, możesz poszukać tego pierwiastka. On można je przechowywać w skrzyniach, które można znaleźć w skarbcach, świątyniach i wioskach NPC. Oto tylko kilka z nich, a spotykane są bardzo rzadko.

Możesz także spróbować zwiększyć ilość dostępnych diamentów. Wymaga to jednak tabeli zaklęć. Jeśli umieścisz zaklęcie „szczęście” na kilofie, to gdy rozbijesz blok diamentów, otrzymasz więcej jednostek.

Gdzie można użyć diamentów?

Diament to najlepszy kamień i najcenniejszy przedmiot w grze Minecraft. W końcu można z niego zrobić mocne i bardzo skuteczne narzędzia. Wśród nich są następujące:

Na przykład tylko za pomocą diamentowego kilofa możesz zdobyć obsydian, który służy do tworzenia portalu do podziemi. Do tego potężna zbroja wykonana jest z diamentu, co oznacza, że ​​gracz zwycięży nad złymi mobami.

Diament jest używany przez ludzi od ponad dwustu lat. Wcześniej z tego minerału wytwarzano tylko biżuterię, ale teraz jest on szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu.

Diament znany przede wszystkim ze swojej twardości: w skali Mohsa określa ją dziesięć punktów, co jest najwyższą możliwą oceną. A nadanie diamentowi szlifu jest możliwe tylko przy pomocy innego diamentu, ponieważ żadna inna substancja nie jest w stanie złamać jego siły.

Co jest zrobione z diamentów?

Dwie główne cechy diamentu, takie jak estetyka (piękno) i wyjątkowa wytrzymałość, tworzą dwa główne zastosowania tego minerału przez ludzi.

Diament znalazł zastosowanie w następujących branżach:

• Biżuteria. Większość ludzi wie, jak nazywa się oszlifowany diament. Wykonany jest z diamentu, co nadaje mu specjalny szlif. Diamenty występują w różnych rozmiarach, kolorach i kształtach. Są wstawiane w pierścionki, kolczyki, wisiorki, bransoletki i inną biżuterię w szerokiej gamie stylów. Wysoki koszt takiej biżuterii tłumaczy się wysokim stopniem monopolizacji tego rynku. W ten sposób połowa światowej produkcji diamentów przypada na firmę De Beers. Złoża diamentów znajdują się w Afryce, Namibii, Botswanie i Tanzanii.
• Produkcja wierteł, przecinarek, pił, nożyczek i noży. Na bazie diamentu, ze względu na jego wyjątkową twardość, powstała produkcja różnych narzędzi, w tym chirurgicznych. Komponent diamentowy zapewnia możliwość modelowania najdrobniejszych szczegółów narzędzi, zachowując je przy tym wyjątkowo solidnie.
• W przemyśle szeroko stosowane są nie tylko czyste minerały, ale także proszek diamentowy. Ten z kolei wydobywany jest na dwa sposoby: jako odpad przy przetwarzaniu diamentów naturalnych oraz poprzez sztuczną syntezę. Substancje ścierne, ściernice, narzędzia tnące itp. wykonane są z proszku diamentowego.
• Diament znalazł swoje zastosowanie w dziedzinie mikroelektroniki ze względu na przewodność cieplną i wysokie napięcie przebicia.
• Minerał jest używany w komputerach kwantowych.
• W przemyśle jądrowym.
• W branży zegarkowej.
• Przyrządy półprzewodnikowe wykonane są na bazie diamentu(przy użyciu domieszkowanych filmów diamentowych).

Do czego służą diamenty?

Nazwę tego minerału można przetłumaczyć jako „najtwardszy” (al-mas) z arabskiego lub „niezniszczalny” (adamas) z greckiego.

Pomimo tego, że ludzie od dawna znali niezrównaną twardość tej substancji, do końca XX wieku była używana głównie jako dekoracja. Jubilerzy wyróżniają ponad 1000 rodzajów tego kamienia, dzieląc go według koloru, nasycenia koloru, stopnia przezroczystości, obecności spękań itp.

W chwili obecnej diamentowy potencjał krajów rozwiniętych ma silny wpływ na gospodarkę. Diament znajduje zastosowanie w obróbce szerokiej gamy materiałów, wykorzystywany jest w dziedzinie wiercenia skał, w procesie ciągnienia drutu, jest powszechnie znany ze swoich właściwości ostrzących. Jego twardość jest 150 razy większa niż twardość.

Substancje takie jak poddawane obróbce diamentowej:

• Metale nieżelazne;
• Metale czarne;
• Szkło;
• Plastikowy;
• stopy twarde;
• Guma;
• Różne substancje syntetyczne.

Ta technika ma kilka zalet w porównaniu z innymi rodzajami przetwarzania:

1. Jakość wytwarzanych produktów ulega znacznej poprawie
2. Wydajność pracy wzrasta dziesiątki i setki razy
3. Żywotność produkowanych części jest znacznie wydłużona dzięki doskonałemu szlifowaniu i brakowi mikropęknięć.

Proszki diamentowe

Zasługuje na szczególną uwagę proszek diamentowy co znajduje szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.

Dzięki takim proszkom po raz pierwszy udało się zaprojektować specjalne wiertła, które pozwalają wykonywać najdrobniejsze otwory w bardzo delikatnych materiałach, a także efektywnie pracować z twardymi powierzchniami. proszek ten jest szeroko stosowany w zakładach cięcia.

Dzięki niemu matowe i niepozorne kamienie okazują się błyszczące i jasne.

Diament jako detektor promieniowania

Naładowane cząsteczki wytwarzają w diamencie specjalny błysk, w wyniku którego powstaje impuls prądu. Dzięki tej właściwości minerał ten może służyć jako detektor promieniowania jądrowego i być stosowany jako licznik szybkich cząstek.

Taki licznik jest wielokrotnie lepszy w swoich właściwościach od odpowiedników gazowych i innych urządzeń kryształowych.

Jak przetwarzane są diamenty?

Jak tnie się diament? Ten minerał służy do szlifowania, polerowania i cięcia tylko za pomocą tego samego diamentu. Odkrycie miało miejsce w Indiach, kiedy jeden z jubilerów zauważył, że jeśli pociera się jeden kamień o drugi, blask obu staje się znacznie wyraźniejszy.

Ale sekret polerowania diamentów, jak również sztuka cięcia kamieni, przez długi czas był utrzymywany w tajemnicy. Pierwszym Europejczykiem, któremu udało się oszlifować diament, był mistrz Ludwika Berkema.

Innym sposobem na cięcie diamentów jest piłowanie... Ludzie nauczyli się widzieć ten minerał znacznie później niż robienie diamentów.

Wcześniej używano do tego specjalnego drutu stalowego, ale proces ten był bardzo długi: czasami trwał lata. Dziś cięcie diamentów jest znacznie łatwiejsze. Aby to zrobić, użyj najlepszych frezów do brązu ze specjalną emulsją, która zawiera pył diamentowy.

Koszt diamentu

W obliczaniu wartości diamentów zaangażowana jest cała nauka. zależy od jego rzadkości, która z kolei ma również szereg kryteriów.

Na przykład im czystszy kamień i im większy jego ciężar właściwy, tym rzadziej można go znaleźć w przyrodzie. Aby wyprodukować diament o jakości klejnotu o wartości jednego karata, trzeba przerobić średnio 260 ton rudy.

Ale ostateczna cena diamentu zależy nie tyle od kosztów wydobycia, ile od stanu rynku w danym momencie. Są też bardziej konkretne kryteria: na przykład nieoszlifowany kamień będzie miał wartość 2 razy mniejszą niż oszlifowany diament. Wynika to z faktu, że wysoki rabat gotowego diamentu pokrywa wszystkie koszty i ryzyka w procesie obróbki.

Istnieją 4 ogólnie przyjęte wskaźniki, które wpływają na cenę diamentu:

• Skaleczenie.
• Kolor (w istocie jego brak).

Tak więc przy obliczaniu kosztu jednego karata brane są pod uwagę wszystkie powyższe czynniki, a także stosunek podaży do popytu. Drugie to najważniejsze kryterium określające cenę diamentu.

Ponadto istnieje szczegółowa analiza każdego kamienia i węższe klasyfikacje diamentów.

Jak wygląda diament?

odpowiadając na pytanie, jak wygląda diament w naturze, możemy śmiało przyznać, że jest mało atrakcyjna. Kamień ma chropowatą powierzchnię, wyblakły kolor i często pokryty jest szarawą skorupą z pęknięciami. Diament z diamentu powstaje wyłącznie poprzez staranne i wysokiej jakości cięcie kamienia, które składa się z wielu etapów.

Z naukowego punktu widzenia diament jest uważany za minerał, który ma kształt alotropowy węgiel sześcienny.

Diament ma następujące cechy:

• Dyspersja.
• Zdolność do przewodzenia ciepła.
• Najwyższy poziom twardości.
• Wysoki stopień załamania.
• Niskie tarcie powietrza o metal.
• Najwyższa odporność na ścieranie.
• Najwyższa elastyczność w porównaniu z innymi minerałami.
• Najniższy stopień kompresji.
• Luminescencja. W wyniku ekspozycji na promienie ultrafioletowe, rentgenowskie i katodowe diament mieni się różnymi kolorami i rzuca blask.
• Ponadto diament ma wyjątkowe właściwości dielektryczne.

Jak rozpoznać fałszywe diamenty?

Czasami niezwykle trudno jest odróżnić prawdziwy diament od podróbki i może to zrobić tylko prawdziwy ekspert.

Istnieje jednak kilka sposobów na zidentyfikowanie podróbki:

Tak więc odróżnienie prawdziwego diamentu od podróbki jest dość trudne, ale przy użyciu wielu sztuczek nadal jest możliwe.