Що роблять з алмазів і які їхні властивості

Алмази сьогодні використовуються не тільки в ювелірній справі, а й у промисловості. Камінь має властивості, які з успіхом застосовуються в багатьох галузях. Матеріал по характеристикам не вдається замінити, тому, дізнаючись, що роблять з алмазів, не варто дивуватися, якщо в цей список потраплять не тільки прикраси.

властивості матеріалу

Алмаз за своєю природою є аллотропной модифікацією вуглецю. Вуглець також можна знайти в інших речовинах на кшталт графіту або вугілля, але саме алмаз з усього ряду прославився своїми якостями. Матеріал має найбільшу твердість серед всіх елементів, 10 з 10 за шкалою Мооса. Правда, це не підтверджує його міцності, матеріал дуже крихкий, якщо піддавати різким впливів, наприклад, ударам.

Алмаз горить і повністю переходить в вуглекислий газ. Якщо процес відбувається без кисню, то він перетворюється на графіт. Зворотне перетворення набагато складніше.

Використання алмазів

Застосування алмазів затребуване в таких сферах:

• ювелірної галузі;
• обробної промисловості;
• гірничої промисловості;
• електротехніці;
• нанотехнологіях.

У ювелірній галузі використовується тільки третина здобутих алмазів, які мають привабливий вигляд. У камені повинно бути мінімальна кількість мікротріщин, дефектів, включень в структуру. Мінерал повинен володіти прозорістю. Як включень іноді спостерігаються хмарки або мінерал набуває жовтуватий з сірим відтінок через домішок в грунті. Саме за цими критеріями зовнішнього вигляду, а також з урахуванням розміру каменю оцінюється вартість алмаза.

Оброблені алмази називаються діамантами. Після проходження оцінки у геммолога камінь виставляється на аукціон, де його набуває або ювелір, або бізнесмен, підприємець. Іноді аукціони закриті для покупців, а мінерали набувають компанії з виробництва прикрас. Згодом мінерал можна облямувати в золото, платину або срібло. Будь благородний метал буде виглядати в композиції з діамантом розкішно.

Ювелірні прикраси з огранованими алмазами - діамантами

Діамантами прикрашають сережки, кільця, підвіски, брошки, браслети. Такі вироби набувають, як правило, дівчата, оскільки діамант підходить їм по енергетиці. Камінь довговічний і не вимагає особливого догляду.

Ті алмази, які не проходять ограновування і обрамлення в дорогоцінний метал, тобто технічні камені, відправляються на виробництво промислових інструментів. Попит на технічні алмази високий, тому розробляються родовища, а також удосконалюються технології з приводу синтезу штучних мінералів. Такими способами можна покрити потреби промисловості.

Переробна промисловість використовує в основному твердість елемента. Різні види робіт на кшталт свердління або різання проходять швидко і без утворення мікротріщин на поверхні матеріалу. За допомогою алмазів відбувається обточування металу. Бури, які свердлять свердловини з нафтою, також мають покриття крихтою з мінералу.

У нього висока зносостійкість, що дозволяє покривати діамантовою крихтою будь-які інструменти. Це продовжує їх термін дії і збільшує продуктивність. Наприклад, тільки вУкаіни існує понад 1200 інструментів з покриттям діамантовою крихтою:

• свердла;
• фрези;
• склорізи;
• ножиці по металу і по каменю;
• шліфувальні інструменти.

Алмазне напилення на свердла

Переваги використання алмазів в будівництві:

• точність роботи, філігранність;
• швидкість;
• малий шум процесу.

Алмазна різка існує декількох типів: за допомогою бури або суха алмазна різання. Звичайно, інструменти з напиленням алмазної крихти дорожче, ніж звичайні, але їх вартість окупається якістю процесу. Наприклад, вартість різання бетону за допомогою алмазів повністю себе виправдовує. А ще від працівника при використанні спеціальної апаратури не потрібно великих фізичних зусиль.

Актуально буріння свердловин за допомогою алмазів, особливо якщо діаметр повинен бути невеликим. Зараз з'явилася галузь в будівництві під назвою алмазна різання. При свердлінні, наприклад, бетону, відсутня вібрація, пил. Алмазне свердління зробить отвори для наступних комунікацій:

• систем водопостачання, кондиціонування, стічних і каналізаційних трубопроводів;
• інтернету та інших каналів передачі даних;
• взяття бетонних проб на монолітних конструкціях скельних порід.

А ось алмазна різання також актуальна, оскільки вона після себе залишає ідеальний зріз, без відколів або тріщин на матеріалі. Диски, на яких є алмазне покриття, витримують великі температури і перепади тиску.

Алмази використовуються в космічній промисловості для покриття приладів, поліпшення їх міцності. А на землі камінь застосовується при проведенні робіт, наприклад, прокладання тунелів у вибухонебезпечних зонах.

У медицині також вітається використання алмазних покриттів, особливо в хірургічних інструментах. Таких, наприклад, як медичні скальпелі, стоматологічна апаратура, ножиці й затиски. Ведеться розробка медичного лазера, на кристалах якого буде діамантове покриття, і мінерал виступає в якості провідника.

Застосування алмазу також виправдано в телекомунікаціях і електроніці. Камені використовуються для передачі сигналів по кабелях. Звичайно, такі технології вимагають матеріальних вкладень, зате відповідні кабелі здатні витримувати перепади температури. А ще алмазів не страшні перепади напруги. Застосовують мінерал разом з рубіном і при виготовленні надчутливих елементів.

Алмаз використовується в оптиці для астрономів. Експерименти з області фізики і хімії вимагають застосування алмазів для винаходу нової оптики, удосконалення лазерних технологій, дослідження космосу. Камені виступають в ролі захисного елемента, який не може пошкодити плавикова кислота.

На виробництві, крім природного породи, застосовуються камені, здобуті в лабораторії. Ювелірні екземпляри видобуваються в кімберлітових і лампроїтові трубках, окремо від технічного алмаза. А кількість синтетичних каменів в промисловості досягає 97%. Існує три технології синтезу на сьогоднішній день:

1. CVD - chemical vapor deposition, або хімічне осадження з пари.
2. HPHT - high pressure high temperature, метод за участю високих температур і тиску. Технологія, в якій використовується алмаз-запал, а також графіт, і в спеціальному просторі створюються умови для утворення нових ковалентних зв'язків.
3. Синтез з підривом, що імітує умови, найбільш близькі до природних (вибухівка з вуглецем в складі).

Всі ці технології дуже витратні, але альтернативи у видобутку алмазів поки немає. Тому вчені продовжують працювати в напрямку штучного синтезу. Застосування мінералів в промисловості не зупиняється, останнім часом розробляються нанотехнології, тому вартість сировини не падає. Камені в складі прикрас також актуальні і затребувані на ринку коштовностей.