Използване на диаманти. Области на приложение на индустриалните диаманти Как се използват диамантите в селското стопанство

Диамант- най-твърдият минерал, кубична полиморфна (алотропна) модификация на въглерод (C), стабилна при високо налягане. При атмосферно налягане и стайна температура той е метастабилен, но може да съществува неограничено време, без да се превръща в графит, който е стабилен при тези условия. Във вакуум или в инертен газ при повишени температури постепенно се превръща в графит.

СТРУКТУРА

Диамантената система е кубична, пространствена група Fd3m. Елементарната клетка на диамантената кристална решетка е лицево-центриран куб, в който въглеродните атоми са разположени в четири сектора, подредени в шахматен ред. В противен случай диамантената структура може да бъде представена като две кубични решетки с лицев център, изместени една спрямо друга по главния диагонал на куба с една четвърт от дължината му. Структура, подобна на диаманта, се намира в силиций, нискотемпературна модификация на калай и някои други прости вещества.

Диамантените кристали винаги съдържат различни дефекти в кристалната структура (точкови, линейни дефекти, включвания, субзърнести граници и др.). Такива дефекти до голяма степен определят физичните свойства на кристалите.

ИМОТИ

Диамантът може да бъде безцветен, водопрозрачен или оцветен в различни нюанси на жълто, кафяво, червено, синьо, зелено, черно, сиво.
Разпределението на цвета често е неравномерно, неравномерно или зонално. Под въздействието на рентгенови, катодни и ултравиолетови лъчи повечето диаманти започват да светят (луминесцират) в синьо, зелено, розово и други цветове. Характеризира се с изключително високо пречупване на светлината. Коефициентът на пречупване (2,417 до 2,421) и силната дисперсия (0,0574) са отговорни за блестящия блясък и многоцветната „игра“ на шлифовани диаманти от скъпоценни камъни, наречени брилянти. Блясъкът е силен, от диамантен до мазен. Плътност 3,5 g/cm 3 . По скалата на Моос относителната твърдост на диаманта е 10, а абсолютната твърдост е 1000 пъти по-висока от твърдостта на кварца и 150 пъти от тази на корунда. Той е най-високият сред всички естествени и изкуствени материали. В същото време е доста крехък и лесно се чупи. Счупването е конхоидално. Не взаимодейства с киселини и основи при липса на окислители.
На въздух диамантът изгаря при 850° C с образуването на CO 2; във вакуум при температури над 1500 ° C се превръща в графит.

МОРФОЛОГИЯ

Морфологията на диаманта е много разнообразна. Среща се както под формата на монокристали, така и под формата на поликристални сраствания („дъска“, „балас“, „карбонадо“). Диамантите от кимберлитови находища имат само една обща плоскофасетна форма - октаедър. В същото време диамантите с характерни извити форми са често срещани във всички находища - ромбични додекаедроиди (кристали, подобни на ромбичен додекаедър, но със заоблени ръбове) и кубоиди (кристали с извита форма). Както показват експерименталните изследвания и изследването на природни проби, в повечето случаи кристалите с форма на додекаедроиди възникват в резултат на разтварянето на диаманти от кимберлитна стопилка. Кубоидите се образуват в резултат на специфичния фиброзен растеж на диамантите по нормалния механизъм на растеж.

Синтетичните кристали, отглеждани при високи налягания и температури, често имат кубични лица и това е една от характерните им разлики от естествените кристали. Когато се отглежда при метастабилни условия, диамантът лесно кристализира под формата на филми и колоновидни агрегати.

Размерите на кристалите варират от микроскопични до много големи, масата на най-големия диамант „Кулинан“, открит през 1905 г. в Южна Африка 3106 карата (0,621 кг).
Няколко месеца бяха прекарани в изучаване на огромния диамант и през 1908 г. той беше разделен на 9 големи парчета.
Диамантите с тегло над 15 карата са редки, но диамантите с тегло над сто карата са уникални и се считат за рядкост. Такива камъни са много редки и често получават собствени имена, световна слава и специално място в историята.

ПРОИЗХОД

Въпреки че диамантът е метастабилен при нормални условия, поради стабилността на неговата кристална структура, той може да съществува за неопределено време, без да се превръща в стабилна модификация на въглерод - графит. Диамантите, изнесени на повърхността от кимберлити или лампроити, кристализират в мантията на дълбочина 200 km. или повече при налягане над 4 GPa и температура 1000 - 1300 ° C. В някои находища има и по-дълбоки диаманти, донесени от преходната зона или от долната мантия. Заедно с това те се пренасят на повърхността на Земята в резултат на експлозивни процеси, съпътстващи образуването на кимберлитови тръби, 15-20% от които съдържат диамант.

Диамантите се намират и в метаморфни комплекси със свръхвисоко налягане. Те са свързани с еклогити и дълбоко метаморфозирани гранатови гнайси. Малки диаманти са открити в значителни количества в метеорити. Те имат много древен, предслънчев произход. Те се образуват и в големи астроблеми - гигантски метеоритни кратери, където разтопените скали съдържат значителни количества финокристален диамант. Добре известно находище от този тип е Попигайската астроблема в Северен Сибир.

Диамантите са рядък, но в същото време доста разпространен минерал. Индустриалните находища на диаманти са известни на всички континенти с изключение на Антарктида. Известни са няколко вида находища на диаманти. В продължение на няколко хиляди години диамантите се добиват от алувиални находища. Едва към края на 19-ти век, когато за първи път са открити носещи диаманти кимберлитови тръби, става ясно, че диамантите не се образуват в речните седименти. В допълнение, диаманти са открити в земната кора в асоциации на метаморфизъм със свръхвисоко налягане, например в масива Кокчетав в Казахстан.

Както ударните, така и метаморфните диаманти понякога образуват много големи находища с големи запаси и високи концентрации. Но в тези видове находища диамантите са толкова малки, че нямат промишлена стойност. Търговските находища на диаманти са свързани с тръби от кимберлит и лампроит, свързани с древни кратони. Основните находища от този тип са известни в Африка, Русия, Австралия и Канада.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Добрите кристали се режат и използват в бижутата. Около 15% от добитите диаманти се считат за бижута, други 45% се считат за почти бижута, тоест по-ниски от бижутата по размер, цвят или чистота. В момента световното производство на диаманти е около 130 милиона карата годишно.
Диамант(от френски brillant - брилянтен), е диамант, на който е придадена специална форма чрез механична обработка (шлифоване), брилянтна шлифовка, която максимизира оптичните свойства на камъка като блясък и цветова дисперсия.
Много малки диаманти и фрагменти, неподходящи за рязане, се използват като абразив за производството на диамантени инструменти, необходими за обработка на твърди материали и рязане на самите диаманти. Криптокристална разновидност на диаманта с черен или тъмносив цвят, образуваща плътни или порести агрегати, се нарича Карбонадо, има по-висока устойчивост на абразия от диамантените кристали и затова е особено ценен в индустрията.

Малките кристали също се отглеждат изкуствено в големи количества. Синтетичните диаманти се получават от различни вещества, съдържащи въглерод, главно от графит, по-специално. апарати при 1200-1600°C и налягания 4,5-8,0 GPa в присъствието на Fe, Co, Cr, Mn или техни сплави. Те са подходящи само за техническа употреба.

Диамант - C

КЛАСИФИКАЦИЯ

Strunz (8-мо издание)	1/Б.02-40
Дана (7-мо издание)	1.3.5.1
Дана (8-мо издание)	1.3.6.1
Хей, CIM Ref.	1.24

ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА

Минерален цвят	безцветно, жълтеникаво-кафяво, избледняващо до жълто, кафяво, черно, синьо, зелено или червено, розово, коняк кафяво, синьо, лилаво (много рядко)
Цвят на щриха	не
Прозрачност	прозрачен, полупрозрачен, непрозрачен
Блясък	диамант, получер
Деколте	перфектен октаедър
Твърдост (скала на Моос)	10
Кинк	неравен
Сила	чуплив
Плътност (измерена)	3,5 – 3,53 g/cm3
Радиоактивност (GRapi)	0
Топлинни свойства	Висока топлопроводимост. Усеща се студен на допир, затова диамантите се наричат на жаргон „лед“.

Диамантът е най-твърдият минерал в света и е алотроп на въглерода. Най-близкият роднина на диаманта е графитът, същият, от който се правят глифи за моливи.

Минералът получава името си от древногръцката дума adamas, което в превод означава „неразрушим“.

Характеристики и видове

Диамантите са минерали, чиито основни характеристики включват следното:

Най-висока твърдост ( 10 по скалата на твърдост на Моос);

В същото време висока крехкост;

Най-висока топлопроводимост сред твърдите вещества (900-2300 cu)

Не провежда електрически ток;

Точка на топене - 4000ºC;

Температура на горене - 1000 ºC;

Има луминесценция.

Диамантът е 96-98% въглерод. Останалото са примеси от различни химични елементи, които придават цвета на минерала. Повечето естествени диаманти са жълтеникави или кафеникави на цвят. В природата се срещат и сини, циан, зелени, червени и черни диаманти.

След обработката и шлифоването цветният налеп изчезва, поради което по-голямата част от диамантите са безцветни. Цветните диаманти са изключително редки. Сред най-известните са: Dresden (зелен), Tiffany diamond (жълт) и Porter Rhodes (син).

Един от методите за определяне на автентичността на диаманта е доста прост: по повърхността се начертава линия със специален флумастер, съдържащ плътно мастило. Ако линията остане плътна, тогава диамантът е истински. При фалшивите линията се разпада на капчици.

Находища и производство

(В село Мир, Саха, Якутия, се намира невероятна кариера, в която се добиват диаманти от много дълго време.)

Находища на диаманти са открити на всички континенти с изключение на Антарктида. В природата диамантите се срещат под формата на разсипи, но повечето от тях се съдържат в кимберлитовите тръби. Кимбърлитовите тръби са вид "дупки" в земната кора, които се образуват по време на експлозия на газове. Според експертите именно такива тръби съдържат до 90% от всички диаманти на земята.

Най-богатите находища на диаманти се намират в Ботсвана, Русия, Канада, Австралия и Южна Африка. Всяка година в света се добиват повече от 130 милиона карата диаманти (около 30 тона). Русия е на първо място в света по добив на диаманти (29% от световното производство), на второ място след Ботсвана по стойност на откритите минерали.

В Русия първият диамант е намерен през 1829 г. в района на Перм. Сега този депозит се нарича „Диамантен ключ“. По-късно са открити находища в Сибир и Архангелска област. Най-голямото находище се намира на границата на Красноярския край и Якутия. Смята се, че съдържа около трилион карата.

През 2015 г. в Камчатка беше открито находище на диаманти от нов тип. Това са така наречените диаманти „Толбачик“, които са открити в втвърдената лава на вулкан. Няколкостотин диаманта вече са намерени само в няколко проби, взети тук.

Най-големият по размер диамант е намерен през 1905 г. в Южна Африка. Казва се "Кулинан". Теглото му е 3106 карата. От диаманта са произведени 96 малки и 9 големи диаманта, най-големият от които е „Звездата на Африка“ (530 карата). Този диамант сега украсява скиптъра на английските монарси и се съхранява в Тауър.

През 1939 г. руският физик О. Лейпунски за първи път получава синтетичен диамант. И от 1963 г. е създадено серийно производство на синтетични диаманти, които се използват широко в технологиите и бижутата.

Апликации на диаманти

Преобладаващата част от естествените диаманти (до 70%) се използват в бижутерията - за декорации. Почти 50% от световното производство на диаманти принадлежи на компанията De Beers, която поддържа монопол чрез определяне на високи цени за 1 карат. Наскоро руската компания Alrosa, която развива и произвежда в 9 страни по света, се превърна в лидер.

Индустриално приложение:

За производство на ножове, триони, фрези, свредла, резачки за стъкло и др.;

Като абразив при производството на заточващи машини и колела;

В часовникарската индустрия;

В ядрената индустрия;

В оптиката;

В производството на квантови компютри;

В производството на микроелектроника.

Значението на диамантите в технологичния прогрес е огромно. Днес няма нито една индустрия, в която естествените и синтетичните диаманти да не се използват като високоефективен, свръхтвърд материал. Тяхната роля е особено голяма в индустрии, които изискват такива уникални свойства на диаманта като топлопроводимост, прозрачност в широк диапазон от дължини на вълните, устойчивост на агресивни среди и електрически свойства. Diamond заема специална позиция в проектирането и производството на радиатори за миниатюрни полупроводникови източници на радиация, прозорци в специално оптично оборудване, детектори за йонизиращо лъчение и други устройства, които използват полупроводниковия характер на температурната зависимост на електрическата проводимост на един вид диамант .

Според статистиката до 80% от диамантите, добивани в света, се използват в промишлеността и само 20% в бижутерията. Техническите диаманти включват естествени диаманти, които не са подходящи за производство на бижута: кристали с тъмен цвят, кристали с пукнатини и други дефекти, двойници, снаждания и отломки. Въпреки това, в някои видове особено важни инструменти и продукти се използват диаманти с ювелирно качество.

Синтетичните диаманти се използват предимно за технически нужди. Най-често срещаните форми на използване на индустриални диаманти са:

а) диаманти, които се обработват за получаване на зърна с определена геометрична форма. От такива диаманти се правят фрези, свредла, накрайници за измерване на твърдост, накрайници за измерване чистотата на повърхността, резачки за стъкло, контакти, лагери;

б) необработени диамантени кристали, използвани за различни инструменти (свредла, диамантено-метални моливи, рамки за редактиране, контакти);

в) абразивни диаманти - малки кристали, които имат значителни дефекти (пукнатини, включвания, кухини) и са подходящи само за смилане на прах. Използват се за приготвяне на шлифовъчни дискове, режещи дискове, пасти, свредла, довършителни и полиращи прахове и инструменти за зъбопротезиране.

Сред капиталистическите страни първото място в преработката на диаманти в полирани диаманти и производството на диамантени инструменти заема Белгия, която внася годишно 25-27% от световното производство на диаманти. Белгийските компании Société Anonymous, Diaman Boart и Atelier Jacques Denbitzer са основните предприятия, произвеждащи диамантени инструменти. Компаниите Société Anonymous и Diaman Boart правят диамантени инструменти от необработени кристали и натрошени диаманти и произвеждат диамантени дискове, триони, свредла, точила, обиколки и зъболекарски инструменти. Компанията Atelier Jacques Denbitzer произвежда диамантени инструменти от монокристали и натрошени диаманти. Продуктите на тези фирми се изнасят основно за САЩ, Великобритания, Франция и Германия.

Големи предприятия за производство на диамантени инструменти са организирани и в САЩ, Израел и Германия. САЩ са основният потребител на промишлени диаманти в капиталистическия свят и потребителят на диамантени инструменти, които се занимават с производството му: Norton Company и Corborundum. Има клонове на тези предприятия във Великобритания, Франция, Южна Африка, Австралия и Канада. В САЩ потреблението на индустриални диаманти расте от година на година. И така (в милиони карати): 1955 г. – 11,0; 1960 г. – 13,5; 1965 г. – 15,0; 1970 г. – 21,0; 1974 г. – 25,0; 1975 г. – 26.0. Няма публикации след 1975г. В същото време използването на диаманти за различни технически нужди е:

а) шлифоване, заточване и довършване на инструменти и машинни части от твърди сплави – 60-70%;

б) дорник на шлифовъчни дискове – 10-12%;

в) сондажи – 10 %;

г) изтегляне на тел – 10 %;

д) рязане и шлайфане на стъкло, керамика, мрамор, пробиване и довършване на детайли от твърд сплав, обработка на часовници и бижута - 10-12%.

2.1. Използване на абразивните свойства на диамантите.Основните параметри, които определят абразивните свойства на диамантите са: високо повърхностно напрежение, изключителна кристална твърдост и висока топлопроводимост. Тези физични и механични свойства осигуряват изключително висока устойчивост на абразия на диамантите. Той е 90 пъти по-висок от този на корунда. При шлайфане на твърди сплави се изразходва 600-3000 пъти по-малко диамантен прах от други абразиви.

Диамантени прахове. Диамантеният прах със същия размер на частиците има по-добри абразивни свойства. Произвежда се чрез извършване на следните операции:

а) стадийно раздробяване с пресяване;

б) пречистване от примеси чрез термична обработка до 500 o C, промиване в разтвори на минерални киселини.

Диамантените прахове се делят на две групи - шлифовъчни прахове и микропрахове от различни марки. При писане на печати се използват следните обозначения: AC - синтетичен диамант, B - висока якост, P - издръжлив, O - обикновен, A - естествен диамант. Така марката ASV означава синтетичен диамантен прах с висока якост. Диамантените прахове никога не се използват в суха форма, т.к това причинява огромна загуба на маса (диамантът има много висока „скокливост“). Те се навлажняват с течности: керосин, бензин или мастни киселини.

Диамантени пасти.Приготвен от повторно смлян материал, образуван при производството на диамантени прахове. Зърната на частиците в пастата са с размер под 10 микрона. Използват се при довършителни операции за получаване на огледални повърхности. Диамантените пасти се приготвят на базата на субмикропрахове, смлени в зехтин с добавяне на мастни киселини, които спомагат за получаване на хомогенна и вискозна маса. Инструментите с диамантен прах имат различни значения.

Диамантени дискове и триони.Използват се диамантени прахове с различен размер на зърната, както и различни пълнители и свързващи вещества. Диамантените зърна се пресоват в повърхността на дискове от червена мед, чийто висок вискозитет осигурява фиксирането на диамантените частици. Като свързващо вещество се използва алкална фенолформалдехидна смола, а като пълнител се използват различни насипни материали: борен карбид, железен прах и др.

Диамантени моливи.Това са пресовани вложки, изработени от диамантен прах и карбиден прах. Такива диамантени метални моливи имат тегло на диаманта от 0,5 до 1,0 карата.

Диамантени борери и дискове за дентална практика.При пробиване с диамантен борер се избягва силното прегряване на зъба (диамантът има висока топлопроводимост).

Инструменти, изработени от монокристални диаманти.Фрези, игли, резачки за стъкло, матрици и други инструменти се изготвят от отделни диамантени кристали или големи части от тях. Тук се използват камъни с тегло от 0,1 до 2,0 и дори до 5,0 карата.

Диамантени фрези.Фрезите се използват за рязане на различни материали - метали, камък, мека и твърда гума, пластмаси и др. Производителността с тяхното използване се увеличава, например, при работа с пластмаси, с 900 пъти. За фрези се използват диаманти от 0,31 до 0,85 карата (обикновено 0,5-0,6 карата).

Диамантени игли- Това са кристали с естествен остър връх или фрагменти с остър ръб и тегло от 0,1 до 0,3 карата, фиксирани в метални пръти. Използва се за производство на метчици на резбошлифовъчни машини.

Резачки за стъкло.Използват се кристали без дефекти с тегло 0,02-0,2 карата.

умира- плочи с пробити много тънки отвори, които се използват за изтегляне на тел. Диамантите трябва да бъдат прозрачни, без дефекти, пукнатини, кухини и чужди включвания, с тегло на кристала 0,1-3,5 карата. Дупките се пробиват ултразвуково с помощта на диамантени игли и суспензия от 50% диамантен прах и 50% вода. Напоследък започва да се използва лазерният метод. Една диамантена матрица замества 245 матрици от твърда сплав, като увеличава скоростта на рисуване 2-3 пъти.

Инструменти за диамантено пробиване. Диамантените битове ви позволяват да увеличите производителността на сондажните операции с 1,5-2 пъти. В момента около 12% от всички индустриални диаманти се изразходват за производството на диамантени корони. За направата им се използват диаманти с тегло 0,01-0,2 карата.

Други приложения на индустриалните диаманти. Диамантите се използват широко в производството на субстрати на полупроводникови вериги, които ефективно премахват топлината (няколко пъти по-бързо от медта), броячи на ядрени частици, термометри, които измерват температурата на труднодостъпни места като въртящи се ротори на турбини и др.

Диамантът (от арабски ألماس, ’almās, турски elmas, който преминава през арабски от старогръцки ἀδάμας – „неразрушим”) е минерал от класа на самородните елементи, една от алотропните модификации на въглерода. Химична формула: C.

Диамантът има същия химичен състав като графита. Но на външен вид се различава рязко от него. Тази разлика се обяснява с различното разположение на въглеродните атоми в кристалната решетка: в диаманта те са разположени в тетраедрична структура и имат силна връзка във всички посоки. Относително тегло 3,48-3,55 g/cm3. Диамантът е камък с необичаен блясък, игра на цветове и вътрешен огън. Блясъкът на диаманта е силен - подобен на диамант. Диамантът е много твърд - „кралят на всички минерали“.

По скалата на Моос твърдостта е 10. По твърдост не отстъпва на нито един от известните минерали. Диамантът е „шампион по твърдост“: той е 1000 пъти по-твърд от кварца, 150 пъти по-твърд от корунда. Може би затова древните гърци са смятали диаманта за талисман на силата. Диамантът е устойчив на киселини и топлина. Това е единственият минерал, който оставя драскотина върху корунда. По тази особеност той се отличава от подобни минерали - планински кристал, топаз и др. Диамантът е много твърд, но в същото време крехък. Лесно се цепи по равнините на разцепване. Разцепването е перфектно по лицата на октаедъра. Това свойство на диаманта се използва от бижутерите при обработката му. Открит е нов минерал с голяма твърдост, "брат" на диаманта - якутит.

Никой скъпоценен камък няма толкова нюанси, колкото диамантът: безцветни, бели, сини, зелени, жълтеникави, розови, червеникави, кафеникави, опушени сиви тонове; често прозрачен.

Диамантът се среща предимно под формата на отделни кристали - октаедри с извити ръбове, чиято външна форма е близка до топка. Размерите на кристалите обикновено са малки. Кристализира в кубична система.

Характеристика. Характерните черти на диаманта са силно диамантено пръскане и висока твърдост - оставя драскотина върху корунда. Ако рисувате с алуминиев метал върху намокрената повърхност на диаманта, алуминият не оставя следи.

Разновидности на диаманти и снимки

Диамант- изкуствено обработен диамант с 57 фасети. Диамантът разпръсква слънчева светлина като дъждовни капки, образуващи дъга, диамантът е най-сияещият скъпоценен камък.
дъска-неправилни дребнозърнести сраствания.
Балас- сферичен диамант, радиално-лъчиста структура.
Карбонадо- черен, сив, плътен или едрозърнест диамант.
Якутски- тъмен диамант, с многобройнивключвания и максимална твърдост.

Безцветен диамант, Catoca, Angola Bort Сферични бали Черно карбонато

Произход на диаманта

Диамантените находища са генетично свързани с ултраосновни (дунити, перидотити) и мафични (диабазни) магмени скали и със серпентинити, които са възникнали в резултат на химическа промяна на ултрабазни и мафични скали. Диамантът се образува при условия на високо налягане и висока температура, така че неговите находища са ограничени до кратери от вулканична експлозия. Диамантът се образува при налягане над 5 MPa и температура около 2000°C.

Образуването на диамантите е тясно свързано с тектоничните процеси. В същото време огнена течна маса, така наречената ултраосновна магма, се издигна от големи дълбочини, възникнали в земната кора. Понякога се нарича кимберлит. Издигайки се, кимберлитовата магма се охлажда и това води до отделяне на разтворени летливи съединения (газове, водни пари). Отделените водни пари и газове предизвикали силни експлозии, в резултат на които в земната кора се появили вертикални добре оформени цилиндрични отвори – кимберлитови тръби. Тези тръби бяха пълни с натрошени скали, образувани по време на експлозията. След това кимберлитовата магма се издига през фуния, пълна с фрагментиран материал, който заема кухините между фрагментите и ги циментира.

Смята се, че диамантите са били освободени главно в твърда форма, когато кимберлитовата магма все още е била заровена на дълбочина, и след това са били пренесени от потока магма в кимберлитовите тръби. Диамантите съдържат само тези тръби, чиито корени достигат до диамантения слой. Диамантите се образуват на дълбочина около 200 км.

Находките на диаманти са известни не само на платформи (в равнините), но и в планински райони: в Урал, в Апалачите, Каскадните планини, Сиера Невада, на о. Калимантан и други области.

Диаманти са открити в метеорити. Диамантът се образува и по време на експлозии, които придружават падането на огромни метеорити (метеоритен кратер Дяволския каньон, Аризона, САЩ).

Среща се сред основни и ултраосновни магмени скали, сред серпентинити (серпентини); също в древни (конгломерати, пясъчници) и млади разсипи.

Сателити. В първични находища: серпентин, оливин, авгит, графит, магнетит, хромит, илменит, талк. В разсипи: кварц, платина, злато, магнетит, илменит, хематит], топаз, каситерит, корунд. Постоянният спътник на диаманта е пиропът, минерал с черешов цвят. Пиропът е по-разпространен от диаманта и служи като добър „водач“ при търсене на диамантени находища.

Приложение на диамант

Диамантите се делят на бижутерски и технически. Първите включват прозрачни, безцветни или леко оцветени сортове с повече или по-малко големи размери; техническите включват разновидности с тъмен марж и диаманти с малък размер. Индустриалните диаманти, като правило, преобладават в находищата; разновидностите на бижутата са по-рядко срещани.

Диамантът се нарича герой на технологиите. До 80% от диамантите, добивани в световен мащаб, се използват в промишлеността. Диамантите се използват в електрическата, радиоелектронната и приборостроенето. Диамантите се използват като детектори на ядрена радиация, броячи на бързи частици и медицински броячи. Те се използват в космически изследвания и при изучаване на дълбоката структура на Земята. Използването на диамант за рязане на стъкло е добре известно. Един диамант от 1 карат (един карат е равен на 0,2 g) може да изреже 2500 km прозоречно стъкло.

Диамантът, сравним с прозрачността на изворна вода, блести с всички цветове на дъгата и се използва и като бижу (диамант). Ценен е повече от чук. За цената на диамант с размер на кайсия можете да построите цяла фабрика. Високата цена на диаманта се обяснява не толкова с неговата висока твърдост, силен блясък и красива „игра“ на цветовете, а с неговата рядкост. Големите залежи са рядкост. Дори в богатите находища се срещат 3-6 малки диамантени зърна в един кубичен метър скала.

Средно само около 5 кг диаманти се извличат от 100 000 тона скала. Съотношението е 20 милиона към 1.

Историята на диаманта датира от повече от пет хиляди години. Известни диаманти и други скъпоценни камъни са свидетели на силата, огромното великолепие на кралското облекло, скръбта и страданието на хората. Диамантите украсяваха короните и други атрибути на властта на фараони, шахове и крале.

Много от големите диаманти имат кървави истории, пълни с тайни, трагедии, кошмарни престъпления, използвани от мимолетната алчна радост в света на печалбата.

Диамантени находища

Африка е диамантеният континент. Основните диамантенодобивни страни в Африка са: Република Заир, която е на първо място в света по производство на индустриални диаманти, Танзания, Гана, Южна Африка (страната на диамантите е Намибия, която е на първо място в света по производство на ювелирни диаманти, незаконно окупирани от Южна Африка), Ангола, Гвинея и др. Едни от най-богатите диамантени находища в Африка и в света са диамантените находища на Централноафриканската империя, следват страните от Южна Америка: Бразилия, Венецуела, Гвиана и страните от Азия: Индия, Индонезия.

В Южна Африка през 1905 г. са открити два гигантски диаманта. Най-големият от тях е „Кулинан“ (кръстен на собственика на мината) с тегло 3106 карата (размер на юмрук), вторият е „Екселсиор“ - 971,5 карата. И двата диаманта бяха изрязани и обработени в по-малки диаманти и продадени. Cullinan даде 105 диаманта след рязане. Две от тях - най-големите - са вмъкнати в кралския скиптър и императорската корона на Англия. В Сиера Леоне, в района на Енгема (Западна Африка), е открит голям диамант с размерите на малко пилешко яйце. Тежи 968,9 карата (почти 200 г). Дължината му е 40 мм. Нарекоха го „Звездата на Сиера Леоне“. Той е на трето място в международния списък на редки диаманти. Диамантът Звездата на Сиера Леоне е изрязан на 11 отделни камъка с висока стойност. Диамантите от Сиера Леоне са сред най-добрите по качество. Най-големият индийски диамант е Great Mogul - 794 карата. Големи диаманти "Орлов" (194,8 карата) и "Кох-и-нур" (109 карата) са намерени в Индия.

Най-големият плосък диамант е с площ от 7,5 cm2. Монтира се в златна гривна; се съхранява в Руския диамантен фонд. Един от най-големите светлосини диаманти, 42,27 карата, е открит в Република Южна Африка (провинция Ориндж).

Първият диамант в Русия е намерен от 14-годишния крепостен Павел Попов в Урал през 19 век. След такава ценна находка геолозите изследват Урал и Сибир в продължение на почти 100 години, докато геологът Лариса Попугаева открива първата кимберлитна тръба Зарница в студена Якутия през юни 1954 г. Един диамант с тегло 29,4 карата носи името на Лариса Попугаева.

Якутският диамант е чист и прозрачен, сякаш е попил красотата на северното сияние и силата на якутската слана. На територията на Якутия са открити около десет кимберлитови тръби: „Айхал”, „Зарница”, „Интернациональная”, „Мир”, най-голямата в света „Удачная”, „Юбилейная”. Един от най-големите съветски диаманти "Мария" тежи 105,98 карата. Диамант с тегло 342,5 карата е намерен в тръбата "Мир" на 23 декември 1980 г. и е кръстен в чест на 17-ия конгрес на КПСС, който се състоя 3 месеца след откриването. В съвременна Русия се открояват две открития, направени през 2003 г. в лулата Удачная: диаманти с цвят на лимон и тютюн, тежащи съответно 301,55 и 232,7 карата.

Кимберлитови тръби и диамантени находища, свързани с тях, се намират в Русия, не само в Якутия. Откриването на диамантени находища тук е откриването на Поморската кимберлитова тръба през 1980 г., която в допълнение към 5 други тръби (Пионерская, Карпинского-1, Карпинского-2, Архангельская и Ломоносов) е част от най-голямото находище на алувиални диаманти в европейската част на Русия - кръстена на M.V. Ломоносов. Тук най-големият диамант в цялата история на добива е диамант с тегло 50,1 карата. В Архангелска област, в допълнение към находището Ломоносов, в търговска експлоатация е находището V.P. Гриб (Верхотинское).

Един от перспективните диамантоносни райони в Русия е Иркутска област, където търсенето на скъпоценни камъни е спряно през 1980 г. поради недостатъчно финансиране и отрицателни резултати, получени в южната част на региона.

През 2015 г. редица учени направиха анализ, според който Оренбургска област има перспективи за наличие на диамантени райони.

Диаманте твърд минерал от естествен произход. Кубичната модификация на въглерода е устойчива на високо налягане. Името на минерала означава „твърд“. Има много интересни факти и древни легенди за този скъпоценен камък. От нашия преглед ще научите за неща като произхода на диамантите, невероятните свойства на минерала и характеристиките на неговото приложение.

Диамантена история

Остарялото наименование на диаманта е адамант, което идва от гръцката дума адамас. Превежда се като непобедим.

Интересна е и историята на диаманта.Първото споменаване на този камък датира от третото хилядолетие пр.н.е. Но бижутата с диаманти започнаха да се използват едва преди 500 години. Тогава занаятчиите започнаха да овладяват техники за рязане, които направиха възможно получаването на диаманти.

Диамантените камъни бяха особено ценени от императрица Екатерина II. Тя го смяташе за най-красивия от всички минерали. Историческите факти включват придобиването от Павел I на червен диамант, чиято цена е 100 хиляди рубли. В онези дни можете да си купите крава за 5 рубли.

Минералът остава незабелязан дълго време, тъй като необработеният диамант изглежда като кристален кристал с неопределена конфигурация. Диамантът в природата може да бъде безцветен или прозрачен.

Камъкът е най-твърдият минерал и в тази област няма нищо по-твърдо от диаманта. Твърдостта на материала зависи от състава на кристалната решетка.

Място на раждане

Нека помислим интересни факти за диамантите. Огромни находища на скъпоценния камък се намират в Южна Африка, в Кимбърли. Тези находища на диаманти са открити през 1866 г. на брега на Оранжевата река.

Много известни диаманти като Кох-и-норса намерени в Южна Индия. До 18 век тази страна се смяташе за основното място за добив на диаманти в света. И тогава най-големите находища на диаманти бяха открити в Бразилия. И днес в тази страна се намират малки минерали с отлично качество.

Кох и Нор

През 19 век Южна Африка става основният източник на диаманти в света. Камъните за промишлени цели се добиват главно в Конго. Австралия доставя интересни разновидности на необработени диаманти в фантастични цветове. В САЩ също се добиват скъпоценни камъни. Това са териториите на щати като Колорадо и Арканзас.

Алувиалните разновидности на диаманта се добиват в Канада, в провинция Квебек, на остров Света Елена и в северозападните територии. Има находища в Русия, Сърбия и Венецуела.

Как се формират диамантите?

Химическият състав на скъпоценния камък също е интересен, тъй като е чист въглерод, същият като графита. Известната твърдост на диаманта се дължи на неговата специална кристална структура, която се образува в резултат на силно налягане и висока температура в горните слоеве на земната повърхност.

Образуването на диаманти, което се случва на дълбочина 80-150 км, също заслужава внимание. Тъй като камъкът е направен от въглерод, той гори в кислород.

В диамантените находища камъните се срещат под формата на кристали в плоска форма и често с извити ръбове.

Европейците започват да използват обработката на диаманти през 14 век. За малки елементи е извършена обработка на срязване и техника на роза. Обработеният диамант до брилянта се появява едва през 17 век. С течение на времето тази технология се подобри.

В момента с помощта на лазерна технология се получават различни видове диамантени разфасовки. Това е първият скъпоценен камък, чието тегло е измерено в карати. През 1907 г. е установена точна мярка, равна на 0,2 g. Тези минерали се характеризират с идеална кристална конфигурация и симетрия.

Има различни теории за това как се формират диамантите. Магматичната теория гласи, че въглеродните атоми променят структурата си, когато са изложени на високи температури. Когато вулканите изригват, скъпоценните камъни заедно с магмата излизат на повърхността.

Съществува и теория за метеоритния произход на камъните. Според нея кристалите са се образували върху падащи метеорити.

Отлагания на минерали с извънземен произход бяха открити в Гранд Каньон в САЩ, където преди 30 хиляди години падна огромен метеорит. Има и депозит, който се появи в резултат на падане на метеорит в Саха в Якутия Можете да разберете по-подробно как се добиват диаманти в тази област.

Как изглеждат диамантите?

Естественият диамант без обработка може да изглежда твърде кръгъл. Но шлифованият диамант се отличава със своята дисперсия и блясък. Диамантеното шлифоване гарантира, че фасетите на минерала отразяват голямо количество падаща светлина.

Струва си да се отбележат и други видове разфасовки. Това са pandelok, cushion, кръгла и фантазия обработка. За украса на вложки се използват малки камъчета. По време на обработката по-голямата част от масата на камъка може да се загуби. Обработката на материала се извършва с помощта на различни техники. Шлифоването може да премахне различни несъвършенства. Полирането спомага за създаването на огледална повърхност. Рязането се извършва с помощта на специален чугунен диск.

Цената на диамантите зависи от параметри като цвят и прозрачност.

Свойства на диаманта

Известни са и уникалните свойства на диаманта, които го отличават благоприятно от другите минерали:

Високата плътност на диаманта позволява използването му в промишлени сектори.
Камъкът е най-твърдият от всички минерали на планетата.
Повишената здравина на диаманта допринася за дълга и скъпа обработка.
Когато заредените частици проникнат в кристала, се генерират електрически импулси.
Високото свръхпречупване допринася за яркия блясък и многоцветната игра на фасетираната повърхност.

Важни характеристики на диаманта включват устойчивост на сярна, азотна и флуороводородна киселина. Но изгарянето на диаманта е възможно, когато е изложено на алкална стопилка. Топенето може да се постигне при температури над 700 градуса, а при 1000 минералът изгаря напълно.

Кристалната решетка на камъка е куб, във всеки връх на който се намира атом. Вътре в куба има допълнителни атоми. Тази диамантена формула насърчава тясната връзка на атомите.

Минералът може да има различни цветове или да е безцветен. Камъкът може да бъде оцветен във всички възможни нюанси на кафяво, червено, зелено, жълто и синьо. Цветът често е неравномерно разпределен.

Относителната твърдост на минерала по скалата на Мос е 10. А абсолютната твърдост е 1000 пъти по-висока от тази на кварца и 150 пъти по-висока от тази на корунда.

В същото време минералът се характеризира с крехкост и лесно може да се напука.

Лечебни свойства

От древни времена се е смятало, че диамантът има лечебен ефект и висок енергиен потенциал.

Положителните ефекти на този минерал помагат за справяне с някои заболявания:

Премахване на възпалителни процеси.
Лечение на кожни заболявания.
Профилактика на заболявания на пикочния мехур, стомаха и бронхите.
Нормализиране на психическото състояние и облекчаване на безсъние, тревожност и раздразнителност.
Стабилизиране на хипертонията.

Смята се, че минералът създава вибрации, които помагат при лечението на гинекологични заболявания.

Магически свойства

Диамантът също е популярен поради своите магически свойства. Камъкът засилва аурата на притежателя си и дава сила. И човек може да поеме всички предимства, които диамантените продукти обещават. Смята се, че помага в личния живот и носи успех в работата.

В старите времена диамантът е бил талисман, който защитавал собственика си от различни магически влияния. Древните египтяни вярвали, че камъкът е в състояние да защити собственика си от въздействието на отровите.

Заслужава да се отбележат магическите свойства на камъка, в които се вярва и днес:

За да подобрите ситуацията в любовната сфера, бижута с бижута се носят на лявата ръка.
Жълтите камъни се използват за различни ритуали.
Белият диамант се счита за идеален амулет.
Комбинацията от диамант и злато е подходяща за късмет в бизнеса.

За кого е подходящ диамантът?

Според зодиакалния хороскоп зодиите Овен и Везни са защитени от този конкретен скъпоценен камък. Характерът на Овен включва постоянна борба, а розовият минерал ще даде на този знак сила и енергия.

Везните изпитват постоянни съмнения, когато вземат решения, а синият камък ще даде решителност и ще доведе до победи.

Диамантени цветове

Класификацията на диамантите се определя и от цветовата палитра. Сянката зависи от примесите, включени в състава. Химичните реакции, протичащи по време на образуването на минерала, също оказват влияние върху цвета. Прозрачният камък, който няма оттенък, също се отличава с изключителна красота.

Жълтите камъни се получават, когато въглеродните атоми се обменят с азотни елементи. Особено ценни са минералите от тъмно жълти тонове. Изглеждат страхотно в рамка от чисто злато.

Цената на скъпоценния камък зависи от наситеността на нюанса. Кафявите материали са особено ценени. Те се намират на големи дълбочини в австралийските находища. Цветовата палитра варира от тонове коняк до тъмно кафе.

По време на рафинирането може да се появи син оттенък. Подобен цвят може да бъде и от естествен произход. В този случай формулата представлява борни атоми, които се появяват вместо въглерод.

Сините камъни са редки. Най-често откритите минерали се предлагат на търгове. Има и специални технологии, които позволяват да се получи красив нюанс на жълти минерали.

Зелените диаманти не са толкова често срещани. Подобен нюанс се получава под въздействието на естествена радиация. Минералите с тъмнозелен оттенък са особено ценени сред колекционерите.

Червените камъни също се считат за редки. Подобен тип диаманти се добиват в австралийските мини. В единични случаи се срещат естествени камъни с естествен червен оттенък.

Розов диамант

Най-често има розов диамант. Учените не успяха да обяснят защо камъкът има такъв нюанс. В кристалната структура не се наблюдават чужди атоми.

Изкуствени диаманти

Изкуственият диамант има много предимства пред истинския минерал. Почти по нищо не отстъпва на оригинала. Синтезираните камъни се обработват по-лесно и превъзхождат истинските минерали по чистота и твърдост. Изкуствените аналози нямат дефекти - включвания, мътност и миниатюрни пукнатини. И, освен това, те са по-евтини от естествените материали.

Известни аналози на естествени диаманти

Струва си да се отбележат съществуващите екземпляри, които се използват вместо диаманти:

Кубичният цирконий е разработен за първи път в Русия.
Моасанитите са заместител на камък, който трудно се различава от оригинала.
Диамантите Asha имат повърхност, покрита със слой от въглеродни атоми.

Близък роднина на диаманта са HPHT минералите. Получават се по изкуствен път.

Как да различим истински диамант от фалшив

Развитата химическа индустрия допринася за разпространението на изкусни фалшификати и всякакви имитации. Важно е да знаете как да разграничите естествен диамант от нискокачествени аналози.

Има различни начини да ви кажа как да различите истинските от фалшивите камъни:

Диамантът е минерал, който има свойството да разпръсква светлина. Ако при насочване на лъча през повърхността той не променя посоката, това е знак за фалшификат.
Различните видове диаманти светят под въздействието на ултравиолетовите лъчи.
Този минерал не е обект на абразия. Следователно, ако на повърхността се виждат ожулвания и други дефекти, камъкът е фалшив.
Трябва да се опитате да нарисувате маркер по ръбовете; ако линията не се размие, камъкът е истински.
Оригиналът не се запотява, ако дишате върху него.
Когато един камък се постави в киселина, нищо няма да му се случи.
Ръбовете на истинския диамант са чисти и остри.
Ако върху повърхността на имитацията се нанесе капка мазнина, тя първо ще се раздели на малки частици и след това ще се събере. При истински диамант капката ще остане непроменена.

За да различите истински минерал от изкуствен, трябва да обърнете внимание на броя на лицата. Диамантът има 57 фасети, докато фалшивият ще има много по-малко фасети.

Какво представляват синтетичните диаманти

Американската компания General Electric започва непрекъснато производство и използване на синтетични диаманти. Разработени са технологии, които позволяват получаването на минерали от жълти, кафяви, сини и червени нюанси.

Синтетичните диаманти се използват активно в света от 1993 г. Използват се не само в бижутерската индустрия, но и в областта на медицината, технологиите и науката. Синтетичните минерали се предлагат в различни категории. Например редовна, повишена и висока якост. Струва си да се подчертаят монокристалните продукти.

Световното производство на диаманти годишно е приблизително 27 тона. За същото време се произвеждат около 200 тона синтетични продукти.

В производството на високотехнологично оборудване се използват синтетични минерали. Струва си да се подчертаят следните области на приложение на диаманта:

Релевантни са оптичните свойства на минерала. Използва се в оптиката, синхротронното производство и микроелектрониката.
Синтетичните елементи са подходящи за направата на лазери с огромна мощност в отбранителната промишленост и в областта на медицината.
Създадените диамантени кристали се използват за компютърни технологии. Тези елементи могат да издържат на по-високи температури от силициевите чипове.
Диамантеният прах се използва в металургията, машиностроенето и отбранителните предприятия.
При производството на детайли с висока точност се използват специални кристални пасти.
Синтезираните кристали се използват в производството на режещи и шлифовъчни инструменти.
Медицинските инструменти са направени от синтетични продукти. Диамантените скалпели се характеризират със специална здравина и идеално право острие.
Диамантените лещи имат висок коефициент на пречупване и затова се използват в медицината.

Технологията за производство на изкуствени минерали се основава на синтеза на кристали от въглерод при повишено налягане. Отглеждането на кристали е труден процес.

Изкуствените диаманти реагират на магнити. За да се разграничат синтетичните елементи от оригиналите, се използват различни техники. С помощта на спектроскопски анализ е възможно да се идентифицират метални линии в кристали, получени чрез метода на растеж. Флуоресцентният анализ помага да се идентифицират синтезираните кристали.

За имитация на диаманти се използват материали като сапфир, циркон, планински кристал и стъкло.

Грижа за диамантени продукти

Подобно на другите скъпоценни камъни, диамантените изделия изискват специални грижи. Бижутата трябва да се почистват редовно. Ако това не се направи, може да се появи белезникаво покритие. И за да го премахнете, ще трябва да отидете в сервиз за полиране на продукта.

Грижата за диамантените продукти включва прости процедури:

Когато почиствате продукта, трябва да носите ръкавици, тъй като камъкът е чувствителен към мазнината, която покрива кожата.
За процедурата по почистване можете да използвате мека кърпа без мъх. За да премахнете мръсотията с помощта на мокро почистване, трябва да използвате мек кадифен материал.
Оптималното почистващо средство е нискоалкален сапунен разтвор. Можете да държите продукта в течността за няколко минути и след това да го избършете на сухо.
Процедурата не може да се извършва при високи температури. Разтворът трябва да се нагрява до не повече от 40 градуса.
Не се препоръчва използването на сешоар за сушене.
Камъните не трябва да се оставят на пряка слънчева светлина за дълго време.

За процедурата по почистване можете да използвате водка или медицински алкохол, които първо трябва да се смесят с вода. След обработката минералът се разтрива с кадифена кърпа. За почистване на бижута не можете да използвате определени видове продукти, които ще навредят не само на камъка, но и на обстановката. Не се препоръчва използването на сода, тъй като може да повлияе на външния вид на продукта. Тя ще загуби блясъка си и ще стане матова или матова. Водородният пероксид, манганът и оцетът допринасят за окисляването на златната рамка и матовостта на диаманта.

Когато е изложено на йод, златото може да промени цвета си. Белината също значително влияе върху цвета на златото и го обезцветява. Не използвайте домакински почистващи продукти за водни процедури, които съдържат голям процент абразивни и алкални материали. Абразивните компоненти могат да надраскат повърхността на златото или да причинят затъпяване на камъка. Бижутата могат да се почистват и с четка за зъби, но само с мек косъм.

Мръсотията често се натрупва в закопчалки, ключалки и там, където е прикрепен камъкът. Не се опитвайте да премахнете мръсотията с игла. Това може да причини драскотини.

Чистотата на диаманта се влияе от качеството на обработка и цвета на продукта. Този индикатор зависи от наличието на дефекти. Цената на минерал със средно качество е от 500 долара за карат. Цената на бижутата зависи от теглото, цвета, чистотата и кройката. Използвайки полезни препоръки за идентифициране на оригинала, можете да изберете висококачествен минерал. Простите съвети за грижа ще ви позволят да поддържате привлекателен външен вид за дълго време, без да прибягвате до шлайфане на повърхността.