| www.mosgranit.ru
HOME | ПОИСК |
РЕГИСТРАЦИЯ |
 |
 |
|
МРАМОР ...>
ГРАНИТ ...>
ТРАВЕРТИН ...>
ПЕСЧАНИКИ ...>
АЛМАЗ
СТРУКТУРА, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ АЛМАЗА.
Химический состав алмаза - чистейший углерод.
То, что определяет его необычные характеристики - это кристаллическая структура, т.е.
способ расположения различных атомов углерода в пространстве. Каждый атом соединен с
четырьмя другими, согласно направлений соответствующих вершин четырехгранника.
Различные четырехгранники объединены между собой и образуют куб, который представляет
структурную единицу (элементарную ячейку) алмаза.
Химическая связь между различными атомами очень сильна (чистая ковалентная) и это
объясняет необычайную стабильность алмаза и его необыкновенную твердость,
соответствующую 10 ед. по шкале Mohs.
Несмотря на то, что минерал является самым твердым из существующих в природе, он
одновременно и очень хрупок. В случае удара расслаивается, т.е. разрушается, всегда в
полном соответствии с гранями восьмигранника.
В натуральном виде алмаз может быть бесцветным, голубым, красным, желтым или зеленым (наиболее ценная разновидность - голубые алмазы), преобладающим образом - в форме восьмигранников, гексакисоктаэдрах или кубических кристаллах, часто сросшихся, с округленными гранями. Высокая степень преломления и рассеяния (дифференциальное преломление для различных спектральных световых тонов) определяет "огонь", т.е. богатство игр цвета и света, которые, воспламененные соответствующим разрезом, увеличивают его ценность.
Месторождения алмазов бывают двух типов: основные, в которых алмаз находится в "материнской горной породе" - Кимберлайт, и вторичные (наносные), в которых драгоценный камень встречается вперемешку с землей.
Но как формируется алмаз?
Его происхождение до сих пор не определено. Из опыта синтеза минералов (искусственного производства) известно, что для своего формирования минералу необходимо давление порядка 30 000 атмосфер. На земле подобные давления встречаются только на глубинах ниже 100 км., т.е. алмаз должен выкристаллизовываться в верхней мантии Земли, что намного ниже земной коры. Восхождение на поверхность могло бы осуществляться благодаря взрывчатым вулканическим извержениям, в результате которых образуются так называемые "алмазные очаги", скалистые структуры в форме воронок, обнаруженные в Южной Африке, Танзании, Анголе и Сибири. Индийские, бразильские месторождения, месторождения Намибии являются "наносными": алмазы встречаются вперемешку с песком и галькой, принесенных реками.
В случае Намибии, наибольшие концентрации алмазов находятся вдоль побережья, в устье Оранжевой реки, и в направлении Севера, вплоть до Лудеритца.
Таким образом напрашивается вывод, что река сыграла роль "транспортной ленты", перенеся к морю материалы, образованные от разрушения поверхности алмазных очагов «Кимберлайта», существующих внутри континента, возможно из Ботсвана или же Трансваала. Возможно, эрозия началась в эоценовый период (38-58 миллионов лет назад) как следствие опустынения зоны.
Согласно Второй гипотезы, которая склоняется к подводному происхождению месторождений, алмазы были вынесены к побережью океанскими течениями. Проведенные исследования песка, взятого из морских глубин, не дали, однако, положительных результатов в поддержку этой теории.
ПРОМЫШЛЕННЫЙ АЛМАЗ
Промышленный алмаз – это алмаз, применяемый в целях, отличных от чисто декоративных. Материал, добытый на алмазных месторождениях, тщательно селекционируется и минералы больших размеров, высокого качества, однако имеющие эстетические недостатки, классифицируются с именем "Boart". Такие алмазы составляют большую часть натуральных алмазов, используемых в промышленности. Они подвергаются процессу измельчения, вплоть до получения дроби и порошка, необходимых для удовлетворения многочисленных потребностей рынка.
ИСКУССТВЕННЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ АЛМАЗ
Генри Моиссан (1852 – 1907), французский химик, получил в 1906 году Нобелевскую премию за открытие синтетического алмаза, применяя специальные процессы обработки аморфного углерода при высоких температурах и давлениях, создавая таким образом те же самые условия, которые необходимы для формирования натурального алмаза.
Такой способ производства в настоящее время покрывает порядка 80% мирового спроса на промышленные алмазы.
Сегодня американская, российская, европейская и японская промышленности производят широкую гамму синтетических алмазов, которые в состоянии удовлетворить самые необычные технологические потребности.
С помощью алмазных инструментов в настоящее время обрабатывают самые различные материалы:
- мрамор
- гранит
- бетон
-асфальт
- агломераты
- стеклопластики
- асбест
-керамику.
БУДУЩЕЕ ОСТАВЛЯЕТ ЗА СОБОЙ ...
В последние годы была разработана новейшая технология, намного более простая, дающая более действенный продукт за меньшую стоимость. В 1977 группа исследователей Московского института физической химии под руководством Бориса И.Жерягина сделала открытие, что метан или любой другой органический материал в соединении с кислородом может быть обработан при высоких температурах таким образом, что вызывает непрерывное осаждение алмазного слоя. В течение порядка десяти лет на Западе открытие группы Жерягина было проигнорировано, не оставаясь незамеченным, а японские специалисты, в то же самое время, начинают исследования его потенциальных возможностей. (В этой области за последние пять лет из 573 патентов 488 принадлежат Японии и только 28 - США).
Эта технология обозначена аббревиатурой "C.V.D."- "chemical vapor deposition".
Она достаточно проста и с ее помощью, например, исследователи Pennsylvania State University произвели алмазы, используя обычное кислородно-ацетиленовое пламя.
James E.Butler из Naval Research Laboratory Вашингтона подтвердил, что ему удалось получить алмазы, используя сточные газы. Один из исследователей Nippon Institute of Technology, согласно статьи New York Times, показал возможность производства алмазов из саке - национального японского напитка, убеждая коллег из General Electric повторить опыт с виски.
Оставляя в стороне эти отдельные эксперименты, метод C.V.D. на практике позволяет использовать незамысловатое сырье – метан, и прежде всего позволяет работать с низкими давлениями, получая при этом самое твердое, известное на сегодняшний день, вещество -алмаз.
Алмаз, образованный не из мелких кристаллов, а из тончайшего слоя, который может быть осажден на основе различных типов и имеет серию положительных характеристик для все более широкого применения. Это и отличный проводник тепла, и электроизолятор и электрический полупроводник, пропускающий рентгеновское, инфракрасное излучение и световые лучи – и поэтому применяющийся для покрытия поверхностей подшипников, режущего инструмента, нефтяных зондов, при производстве полупроводников, теплообменников, оптических материалов.
| |
 |
 |
|