A gyémánt és alkalmazása. Gyémántok alkalmazása műszaki célokra

A drágakövet több mint kétszáz éve használják az emberek. Alkalmazása korántsem korlátozódik a szép létrehozására ékszerek, amelyek kizárólag a szépséget szolgálják. A gyémánt felhasználása a jelenlegi szakaszban az orvostudomány, az ipar és az emberi tevékenység egyéb ágaiban fejlődött ki, ahol óriási előnyökkel jár.

A gyémántok hasznos tulajdonságai

Mivel ezeknek a köveknek a műszaki jellemzői és tulajdonságai egyedülállóak, nem meglepő, hogy a gyémántok felhasználása egyre szélesebb. A gyémánt a szén és a kémiai elem módosítása a világ legkeményebb anyaga . A gemológiában általánosan elfogadott Mohs-skála szerint a legmagasabb, tíz ponttal rendelkezik. Nem szabad azonban megfeledkezni a gyémántok fokozott törékenységéről. A belőlük készült terméket nem szabad hirtelen leejteni vagy hanyagul kezelni.

Magas hővezető képességének köszönhetően a gyémánt lassan felmelegszik . Ezenkívül olyan értékes tulajdonságokkal rendelkezik, mint nagy rugalmasság És alacsony tömörítési százalék . 2000°C-on 11 GPa nyomáson olvad, és kb. 800°C-on ég. Égéskor a gyémántot alkotó szén szén-dioxiddá válik, ha pedig oxigénmentes környezetben ég, az anyag grafittá válik. Ami a fordított folyamat lehetőségét illeti, itt minden sokkal bonyolultabb, és a gyakorlatban alig használják.

A gyémántok használata ékszerekben

Bármilyen furcsán is hangzik a hétköznapi emberek számára, de be ékszerek Nem minden bányászott követ használnak fel. Ha kiváló minőségű és gyönyörű dekoráció, biztos nagyon Jó minőség: lehetőleg minimális mikrorepedéssel és idegen zárványokkal. Az ékszerek készítéséhez használt ásványnak átlátszónak kell lennie, minimális szürkés árnyalattal.

Hogyan vágják a gyémántokat briliáns előállításához, és mivel? Csak ugyanazokkal a gyémántokkal csiszolják és csiszolják őket. Ezt az egyszerű technikát Indiában fedezték fel, amikor az egyik ékszerész egyik gyémántot a másikhoz dörzsölve felfedezte, hogy mindkettő csillogni és fényesen világítani kezdett. Érdekes tény az, hogy a gyémántcsiszolási technikát nagyon sokáig titokban tartották. Ludwig Berkem lett az első európai, aki az indiaiaktól függetlenül ugyanúgy elkezdett köveket feldolgozni.

A gyémántfűrészelés egy olyan technika, amely sokkal később jelent meg, mint a polírozás és a vágás. Eleinte acélhuzaldarabokat használtak a fűrészeléshez, de ez nagyon sokáig tartott. Modern módszerek A gyémánt fűrészelése bronzvágóval jelentősen felgyorsítja és megkönnyíti a folyamatot. Ez a vágó speciális gyémántporos emulziót tartalmaz.

A megmunkált gyémántokat briliánsoknak nevezzük. Ezt követően gemológusok értékelik őket, és a köveket aukciókra küldik.

Gyémántok alkalmazása a gyártásban

Nem minden követ használnak fel a gyártás során. A természetes lelőhelyeken bányászott gyémántok nagyon drágák, ezért nagy ipari mennyiségben történő felhasználásuk lehetetlen és nem indokolja magát.

Jelenleg a mesterséges gyémántot három módszerrel állítják elő:

• gőzből, kémiai leválasztással;
• alatt magas nyomásúés hőmérséklet;
• felforgató szintézis utánzással természeti viszonyok (szént tartalmazó robbanóanyagot felrobbantanak).

Miből készülnek a gyémántok? A gyémántkő minden tulajdonsága egyformán jó használat közben, de az ipari szektorban a kő keménysége a döntő tényező. Gyémántforgács felhasználásával végzett vágás vagy fúrás során az anyagot nagyon óvatosan vágják, és nem keletkeznek benne mikrorepedések. Bármely gyémántforgáccsal bevont szerszám nagyobb termelékenységgel és kiváló vágási minőséggel rendelkezik.

Oroszországban a gyémánt ipari felhasználásának teljes időtartama alatt körülbelül 1500 féle ilyen bevonatú szerszámot készítettek. Ide tartoznak a fém vágására szolgáló olló, az üvegvágók és a csiszolószerszámok. Megkülönböztetik őket a nagy vágási pontosság, és a munka sebessége használatuk során sokkal magasabb.

Természetesen egy ilyen eszköz meglehetősen drága, és felmerülhet a kérdés, hogy miért kell megvásárolnia, ha olcsóbb analógokat használhat. A gyakorlat azonban azt mutatja, hogy például egy olyan munkaigényes folyamat, mint a beton vágása gyémánt bevonatú szerszám nélkül, hosszú ideig tarthat, míg a speciális berendezések nagyban megkönnyítik az egész folyamatot.

Az olajkutak fúrásakor a gyémántfúrókat (vagy fúrókat) széles körben használják, különösen akkor, ha kis átmérőjű lyukat kell fúrni. A gyémántfúrás elengedhetetlen a vízellátó és csatornarendszerek építésénél.

Tekintettel arra, hogy a mesterséges gyémántokat ma már széles körben termesztik és használják, felhasználásuk minden területen elérhető: a nehézipartól az orvostudományig és az űrkutatásig. Az űrszektorban gyémántbevonatot használnak a repülőgépek szilárdságának növelésére. A sebészeti szike speciális műszerek, amelyek fokozott precizitást és magas színvonalú munkát igényelnek, akárcsak a fogászati ​​berendezések. Ezért a gyémánt bevonat már régóta nélkülözhetetlen számukra.

A gyémántokat védőelemként használják a kémia és a fizika területén – elsősorban azért, mert a sav minden más anyagot fel tud oldani, de a gyémánt sértetlen marad, ha belehelyezik. Ez meglepőnek tűnhet, de a gyémántokat a távközlés és az elektronika területén elektromos jelek kábeleken keresztül történő továbbítására használják. A gyémántot tartalmazó kábelek nagyon ellenállnak a környezeti hatásoknak és nagy kopásállósággal rendelkeznek.

A gyémántokat széles körben használják a csillagászati ​​optikában is – optikai műszerek védőanyagaként.

A gyémántok ipari alkalmazási köre igen széles, és köszönhetően a csodálatos és előnyös tulajdonságait ez a kő, meg lehet érteni, hogy régóta nem csak létrehozásra használják ékszerek, hanem széleskörű előnyökkel jár az emberek számára tevékenységük különböző területein.

Ebben a cikkben:

Ha drágakövekről beszélünk, akkor a legsokoldalúbbak és egyben a legdrágábbak a gyémántok. Ezt igazolja a mai gyémántból készült alkotás is, hiszen a köveket nem csak az ékszeriparban használják, hanem az iparban is. Az ásványokat felhasználás szerint is osztályozzák: ipari és értékes. Ugyanakkor az ipari gyémántok lehetnek természetesek vagy szintetikusak.

Gyémánt minőség

A gyémánt jó fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. Az ásvány egyedi kristályrácsszerkezettel rendelkezik, amely a természetben a legtömörebb. Ez a tényező biztosítja az anyag maximális keménységét. A kő is törékeny, így gyémántporrá alakítható.

Gyémánt gyűrűk

A kő sűrűsége a következő paramétereken belül van: 3,4-3,5 g/cm3. De a gyémánt hővezető képessége magas, ami másokra nem jellemző drágakövek. Fontos jellemzők az alacsony tömörítési arány és a magas rugalmassági modulus.

Az ásvány magas olvadáspontú - 4000 Celsius fok, és ha a folyamatot oxigénhez való hozzáférés nélkül hajtják végre, a kő 2000 fokos hőmérsékleten megolvad, és grafittá alakul. Ezek után a gyémántban fellépő változások anomálisak és nem minősíthetők. Ezért nem férhet kétség e kő egyedi tulajdonságaihoz.

Az ékszeriparban a kőből gyémántot csinálnak. A gyémántmegmunkálási folyamat gondos, pontosságot igénylő feladat, több szakaszból áll:

• a minta darabokra vágása;
• a kő formázása;
• gyémánt csiszolás.

A gyártásban minden részlet számít, hiszen az eredmény a mester professzionalizmusától függ. Elronthatod a gyémántot, vagy éppen ellenkezőleg, odaadhatod tökéletes forma, elrejti a hibákat, hibákat szakember által végzett vágás segítségével. A feldolgozást speciális gyárakban és nagyvállalatokban végzik, amelyek nyersanyagot vásárolnak. Az ékszeripar továbbra is vezető szerepet tölt be a gyémántfogyasztásban.

Mielőtt elkezdené a vágás harmadik szakaszát, át kell gondolnia és meg kell rajzolnia a kész kő diagramját minden mérettel. A kő költsége a vágás pontosságától és az öv, a korona és a pavilon méretétől függ. A kész gyémánt négy paraméteren alapuló értékelési szakaszon megy keresztül:

• a kő tisztasága, hibák megléte vagy hiánya;
• vágás - alakváltozatok, valamint a folyamat gazdaságossága (a hulladék minimalizálása);
• a súly karátban mért paraméter;
• szín - a kékestől a sárgásig.

Ezt követően a követ eladják vagy termékké alakítják. A kő költsége a feldolgozás minden további szakaszával növekszik, és ennek eredményeként a gyémánt legalább háromszorosára drágul. A gyémánt bármilyen nemesfémet és bármilyen terméket díszít: fülbevalók, medálok, karkötők, gyűrűk. A méretet és a jellemzőket a termék költsége alapján kell kiválasztani. És ne felejtse el ellenőrizni az összes tanúsítványt és egyéb dokumentumot, amely megerősíti a kő hitelességét.

Ipari felhasználás

A gyémántok ipari felhasználása is elterjedt tulajdonságaik miatt. Ilyen esetekben használja természetes kövek, természetben bányászott és olyan hibákkal rendelkezik, amelyek nem teszik lehetővé a vágást. Laboratóriumban nyert ásványokat is használnak – úgynevezett szintetikus gyémántokat. Ugyanakkor a gyémántok ára sokkal olcsóbb az alacsony nyersanyagköltség miatt.

Mesterséges gyémántok az iparban

Az ásványi anyag használata előnyös, mivel a gyémánt bevonattal ellátott szerszámok jobban teljesítenek - nem maradnak mikrorepedések az anyagokon. Az ásvány megbirkózik az olyan feladatokkal, mint a beton fűrészelése, zúzott kő zúzása, gránit és márvány vágása. Vagyis még a szilárd anyagok is alkalmasak rá, mivel az ásvány a legkeményebb anyag a Földön.

A gyémántokat ilyen vagy olyan formában is használják:

• Fémesztergálásnál, mivel a gyémánt keménysége lehetővé teszi a folyamat pontos és hibamentes végrehajtását.
• Szerszámok bevonásakor: üvegvágók, reszelők, fúrók, marók. Erre az eszközök tartósságának növelése és működésük pontosságának biztosítása érdekében van szükség.
• Az orvostudományban különösen a sebészeti eszközök (szikék, bilincsek, ollók) gyártása, mivel az ilyen eszközök minden vágást és vágást pontosan végeznek, és hosszú ideig élesek maradnak.
• A távközlésben az ásványt kábelek készítésére használják, mert a hőmérséklet- és feszültségváltozások ellenére megőrzi és lehetővé teszi a jelátvitelt nagy távolságokon. A gyémánt matricák segítenek az ideális keresztmetszet elérésében.
• Felhasználás az űrhajógyártásban, az optikában és a lézertechnológiákban.
• Alagutak építése során, valamint ahol robbanásveszélyes légkör van.
• Nukleáris sugárzás detektorként.
• Az olajtermelő cégek munkájában, valamint egyéb ásványok kitermelésében, ahol fúrókat, fúrókat és egyéb berendezéseket használnak.

Gyémántot használnak különböző formák, de leggyakrabban gyémántforgácsot használnak. Ez egy olcsó anyag, de csak a gyártók számára elérhető. A következő formák népszerűek az iparban:

A gyémánt használatának több mint két évszázados története van. Szinte a 20. század közepéig a gyémánt kizárólag ékszeranyag volt. De ahhoz, hogy egy vagy másik oldalt adjon neki (gyémánt vágásához), egy másik gyémántot kell használnia, mivel semmilyen más anyag nem képes feldolgozni ezt a tartós ásványt. Az ásványban rejlő lehetőségek teljes kihasználása érdekében a kémikusok és fizikusok egy sor kísérletet végeztek, és kiderítették annak tulajdonságait, valamint azokat a korlátozó paramétereket, amelyek hozzájárulnak a gyémánt különféle tevékenységi területeken történő felhasználásához.

A gyémánt tulajdonságai

Bármely gyémánt a szén allotróp módosulata, amely egyébként egy egyszerű ceruza grafitjában is megtalálható. Ezért magas hőmérsékleten minden gyémánt könnyen grafittá alakul. A Mohs keménységi skálán az ásványnak 10 pontja van a lehetséges 10-ből. Sűrűsége 3,4-3,5 g/cm³. Hővezető képessége rendkívül magas, és eléri a 2300 W-ot (mK).

Az ásványnak nagyon alacsony a fém súrlódási együtthatója (körülbelül 0,1), ami annak köszönhető, hogy a felületén vékony adszorbeált gázréteg található. Ennek hiányában a súrlódási együttható 5-szörösére nő. A két legfontosabb jellemző a legalacsonyabb tömörítési arány és a legnagyobb rugalmassági modulus.

A gyémánt 11 GPa nyomáson és 4000°C hőmérsékleten megolvad. Levegőben 800-1000°C hőmérsékleten ég, és tiszta oxigén közreműködésével kék lánggal ég, mint a tiszta propán, és ég teljesen szén-dioxid formájában szabadul fel.

Ha az ásványt levegő hozzáférése nélkül 2000°C-ra melegítjük, az gyorsan grafittá válik, és pamuttal darabokra törik. Figyelemre méltó, hogy 2000°C feletti hőmérsékleten az ásvány termodinamikája anomális jelleget ölt.

„Extrém” tulajdonságai miatt a gyémántot a modern gyártó- és feldolgozóiparban használják.

Gyémánt alkalmazása

Az építőiparban a gyémántok használatát a betonból és acélból készült összetett szerkezetek sajátosságai indokolják. A gyémánt fúrás, vágás, szétszerelés, a munka anyagától függetlenül, lehetővé teszi az eredmények elérését destruktív mikrorepedések kialakulása nélkül. Hatalmas átmérőjű fúrókat és fűrészt használnak beton fűrészelésére, zúzott kő csiszolására, sőt gránit és márvány vágására is.

Az ásványt precíziós műszergyártásban és nehézgépészetben használják. A fémesztergálás is a gyémánt kiváltsága.

A rendkívül magas kopásállóság a mesterséges és ipari gyémántokhoz való korlátlan hozzáféréssel párosulva szó szerint minden tervezését és kivitelezését teszi lehetővé (a precíziós sebészeti műszerektől az űrhordozókig).

1. ábra Gyémántok alkalmazásai.

Például csak Oroszországban manapság több mint 1200 fajta szerszámot gyártanak, amelyek gyémántot használnak (1. ábra, a gyémántok felhasználási területei). Fúrók, marók, csiszolókorongok, üvegvágók, fémolló és fém- és kőfűrészek - a gyémántokat mindenhol aktívan használják (főleg ipari, azaz szintetikus).

Ezen ásvány nélkül a kábelek lefektetése és alagutak építése lehetetlen. Ahol a robbantást nem lehet végrehajtani, ott egy nagy, vékony gyémántforgács bevonatú pengével felfegyverzett tárcsát használnak.

A gyémántot az orvostudományban is használják, ahol a szike pengéjének vastagsága kritikus. A vágás szélességének csökkentése és éles maradás hosszú idő, a gyémántszike a modern sebész fő eszköze. Külön említést érdemelnek az olyan ígéretes fejlesztések, mint az orvosi kristálylézer, ahol az ásvány aktív vezetőként fog működni.

A távközlésben és az elektronikában a gyémántot különböző frekvenciájú jelek egyetlen kábelen keresztül történő továbbítására használják. Természetesen a méretei rendkívül kicsik, de tulajdonságai sikeresen legyőzik a nagy hőmérséklet-változásokat és a legnagyobb feszültséglökéseket. Használata a rubinnal együtt rendkívül érzékeny fotocellákban, az optikában, amely a csillagászok szolgálatában áll, különösen kritikus.

A kémiában és a fizikában a gyémántot elsősorban védőelemként használják. Az üveget károsító agresszív kémiai környezet (fluorsav), valamint a kvantumfizika, az optika, a lézertechnika és az űrkutatás területén végzett tudományos kísérletek, amelyekben a hibák elfogadhatatlanok, megkövetelik a gyémántok aktív használatát.

Ennek az ásványnak a használata nagyon aktív a bányászatban. Szénfelület, olaj- és gáztermelés - ahol szükség van fúrásra, csőfektetésre és nagyon kemény talajképződmények kezelésére (kőzetképződmény, mészkő), az edzett acél önmagában nem elegendő.

Milyen gyémántokat használnak a gyártás során?

Nem minden gyémánt alkalmas gyártási célra. Ékszer kövek Hihetetlenül sok pénzbe kerülnek, és a bolygón több helyen bányásznak, ami a tömegiparban teljesen veszteséges és indokolatlan. Itt jönnek segítségül a szintetikus elemek. 1953 óta az iparban használt összes gyémánt több mint 97%-át mesterségesen termesztették. Jelenleg három ismert módszer létezik ennek az ásványnak a megszerzésére:

1. CVD – kémiai gőzlerakódás vagy kémiai gőzlerakódás.
2. HPHT – magas nyomású magas hőmérséklet, vagy részvétellel magas hőmérsékletekés nyomás.
3. Szintézis detonációval, a természeteshez legközelebbi körülmények szimulálásával (a széntartalmú robbanóanyagokat felrobbantják).

Így a globális ipar teljes mértékben fedezi gyémántigényét, és fáradhatatlanul örömet okoz az emberiségnek új technológiai vívmányokkal.

A gyémántok jelentősége a technológiai fejlődésben óriási. Ma nincs egyetlen iparág sem, ahol a természetes és szintetikus gyémántokat ne használnák rendkívül hatékony, szuperkemény anyagként. Szerepük különösen nagy azokban az iparágakban, amelyek olyan egyedi gyémánttulajdonságokat követelnek meg, mint a hővezetőképesség, az átlátszóság széles hullámhossz-tartományban, az agresszív környezettel szembeni ellenállás és az elektromos tulajdonságok. A Diamond különleges helyet foglalt el a miniatűr félvezető sugárforrások hűtőbordáinak, a speciális optikai berendezések ablakainak, az ionizáló sugárzás detektorainak és más olyan eszközöknek a tervezésében és gyártásában, amelyek egyfajta gyémánt elektromos vezetőképessége hőmérséklet-függésének félvezető jellegét használják. .

A statisztikák szerint a világon bányászott gyémántok akár 80%-át az iparban használják fel, és csak 20%-át ékszerekben. A műszaki gyémántok közé tartoznak azok a természetes gyémántok, amelyek nem alkalmasak ékszergyártásra: sötét színű kristályok, repedezett és egyéb hibás kristályok, ikrek, toldások és foltok. Bizonyos típusú, különösen fontos szerszámokban és termékekben azonban ékszerminőségű gyémántokat használnak.

A szintetikus gyémántokat elsősorban műszaki célokra használják. Az ipari gyémántok leggyakoribb felhasználási formái a következők:

a) gyémántok, amelyeket úgy dolgoznak fel, hogy meghatározott geometriai alakú szemcséket kapjanak. Az ilyen gyémántokból marókat, fúrókat, keménységmérő hegyeket, felülettisztaságmérő hegyeket, üvegvágókat, érintkezőket, csapágyakat készítenek;

b) nyers gyémánt kristályok különféle szerszámokhoz (fúrószárak, gyémánt-fémes ceruzák, szerkesztő keretek, érintkezők);

c) csiszoló gyémántok - apró kristályok, amelyek jelentős hibákkal (repedések, zárványok, üregek) rendelkeznek, és csak porrá való őrlésre alkalmasak. Csiszolókorongok, vágókorongok, paszták, fúrószárak, befejező és polírozó porok, valamint fogpótlási eszközök készítésére szolgálnak.

A kapitalista országok közül a gyémántok csiszolt gyémánttá történő feldolgozásában és a gyémántszerszámok gyártásában az első helyet Belgium foglalja el, amely évente a világ gyémánttermelésének 25-27%-át importálja. A belga Société Anonymous, Diaman Boart és Atelier Jacques Denbitzer cégek a fő gyémántszerszámokat gyártó vállalkozások. A Societe Anonymous és a Diaman Boart cégek gyémántszerszámokat készítenek nyers kristályokból és zúzott gyémántokból, valamint gyémánt kerekeket, fűrészeket, fúrószárakat, fenőköveket, köröket és fogászati ​​műszereket gyártanak. Az Atelier Jacques Denbitzer cég gyémántszerszámokat gyárt egykristályokból és zúzott gyémántokból. Ezen cégek termékeit elsősorban az USA-ba, Nagy-Britanniába, Franciaországba és Németországba exportálják.

Az Egyesült Államokban, Izraelben és Németországban is szerveznek nagy gyémántszerszámokat gyártó vállalkozásokat. Az USA a kapitalista világban az ipari gyémántok fő fogyasztója és a gyémántszerszámok fogyasztója, gyártásával a következő cégek foglalkoznak: Norton Company és Corborundum. Ezeknek a vállalkozásoknak fiókjai vannak az Egyesült Királyságban, Franciaországban, Dél-Afrikában, Ausztráliában és Kanadában. Az USA-ban évről évre nő az ipari gyémántok fogyasztása. Tehát (millió karátban): 1955 – 11,0; 1960 – 13,5; 1965 – 15,0; 1970 – 21,0; 1974 – 25,0; 1975 – 26,0. 1975 után nincs publikáció. Ugyanakkor a gyémántok felhasználása különféle műszaki igényekhez:

a) keményötvözetből készült szerszámok és gépalkatrészek köszörülése, élezése, simítása – 60-70%;

b) köszörűkorongok tüskéje – 10-12%;

c) fúrás – 10%;

d) huzalhúzás – 10%;

e) üveg, kerámia, márvány vágása, köszörülése, keményfém alkatrészek fúrása és simítása, órák és ékszerek feldolgozása - 10-12%.

2.1. A gyémántok koptató tulajdonságainak felhasználása. A gyémántok koptató tulajdonságait meghatározó fő paraméterek a következők: nagy felületi feszültség, kivételes kristálykeménység és magas hővezető képesség. Ezek a fizikai és mechanikai tulajdonságok kivételesen magas kopásállóságot biztosítanak a gyémántoknak. 90-szer magasabb, mint a korundé. Keményötvözetek csiszolásakor 600-3000-szer kevesebb gyémántpor fogy, mint más csiszolóanyagok.

Gyémánt porok. Az azonos szemcseméretű gyémántpor jobb koptató tulajdonságokkal rendelkezik. A következő műveletek végrehajtásával állítják elő:

a) szakaszos zúzás szitálással;

b) tisztítás a szennyeződésektől hőkezeléssel 500 o C-ig, mosás ásványi savak oldatában.

A gyémántporokat két csoportra osztják - őrlőporokra és különféle márkájú mikroporokra. A bélyegek írásakor a következő megjelöléseket használják: AC - szintetikus gyémánt, B - nagy szilárdságú, P - tartós, O - közönséges, A - természetes gyémánt. Így az ASV márka a nagy szilárdságú szintetikus gyémántport jelenti. A gyémántporokat soha nem használják száraz formában, mert ez óriási tömegveszteséget okoz (a gyémánt nagyon nagy „ugróképességgel rendelkezik”). Folyadékkal nedvesítik: kerozinnal, benzinnel vagy zsírsavakkal.

Gyémánt paszták. Gyémántporok gyártása során keletkezett újraőrölt anyagból készült. A pasztában lévő szemcsék mérete 10 mikronnál kisebb. A befejező műveleteknél használják tükörfelületek előállítására. A gyémántpaszták szubmikroporok alapján készülnek olivaolaj zsírsavak hozzáadásával, amelyek elősegítik a homogén és viszkózus tömeg elérését. A gyémántporszerszámok eltérő jelentéssel bírnak.

Gyémánt pengék és fűrészek. Különböző szemcseméretű gyémántporokat, valamint különféle töltő- és kötőanyagokat használnak. A vörösréz korongok felületébe gyémántszemcséket préselnek, melyek nagy viszkozitása biztosítja a gyémántszemcsék rögzítését. Kötőanyagként lúgos fenol-formaldehid gyantát, töltőanyagként különféle ömlesztett anyagokat: bórkarbidot, vasport stb.

Gyémánt ceruzák. Ezek gyémántporból és keményfémporból készült préselt betétek. Ezek a gyémánt-fémes ceruzák gyémánttömege 0,5-1,0 karát.

Gyémánt fúrók és korongok fogorvosi rendeléshez. Gyémántfúróval végzett fúráskor elkerülhető a fog erős túlmelegedése (a gyémánt hővezető képessége magas).

Egykristály gyémántból készült szerszámok. Vágók, tűk, üvegvágók, matricák és egyéb szerszámok egyedi gyémántkristályokból vagy azok nagy részeiből készülnek. Itt 0,1-2,0, sőt 5,0 karátos köveket használnak.

Gyémánt marók. A vágókat különféle anyagok vágására használják - fémek, kő, lágy és kemény gumi, műanyagok stb. Használatuk során a termelékenység 900-szorosára nő, például a műanyagokkal való munka során. Vágókhoz 0,31-0,85 karátos gyémántokat használnak (általában 0,5-0,6 karátos).

Gyémánt tűk- Ezek természetes éles tetejű kristályok vagy éles szélű, 0,1-0,3 karát tömegű, fémrudakba rögzített kristályok. Menetes csiszológépek menetfúróinak gyártására használják.

Üvegvágók. 0,02-0,2 karát tömegű, hibamentes kristályokat használnak.

Meghal- nagyon vékony lyukakkal fúrt lemezek, melyeket huzalhúzásra használnak. A présgyémántoknak átlátszónak kell lenniük, hibák, repedések, üregek és idegen zárványok nélkül, 0,1-3,5 karátos kristálytömeggel. A lyukakat ultrahanggal fúrják gyémánttűkkel és 50% gyémántporból és 50% vízből álló szuszpenzióval. BAN BEN Utóbbi időben elkezdte alkalmazni a lézeres módszert. Egy gyémánt matrica 245 keményötvözet szerszámot helyettesít, 2-3-szorosára növelve a húzási sebességet.

Gyémánt fúrószerszámok. A gyémánt bitek lehetővé teszik a fúrási műveletek termelékenységének 1,5-2-szeres növelését. Jelenleg az összes ipari gyémánt körülbelül 12%-át gyémántkoronák gyártására fordítják. Elkészítésükhöz 0,01-0,2 karátos gyémántokat használnak.

Az ipari gyémántok egyéb alkalmazásai. A gyémántokat széles körben használják olyan félvezető áramkörök hordozóinak gyártásában, amelyek hatékonyan eltávolítják a hőt (többször gyorsabban, mint a réz), nukleáris részecskeszámlálók, hőmérők, amelyek hőmérsékletet mérnek. nehezen elérhető helyekre, mint a forgó turbina rotorok stb.

A gyémánt a legtöbb kemény ásvány a világon, amely a szén allotróp formája. A gyémánt legközelebbi rokona a grafit, amelyből a ceruzahegyek készülnek.

Az ásvány az ókori görög adamas szóból kapta a nevét, ami lefordítva azt jelenti: „elpusztíthatatlan”.

Jellemzők és típusok

A gyémántok olyan ásványok, amelyek fő jellemzői a következők:

Legnagyobb keménység ( 10 a Mohs keménységi skálán);

Ugyanakkor nagy törékenység;

Szilárd anyagok közül a legmagasabb hővezető képesség (900-2300 cu)

Nem vezet elektromos áramot;

Olvadáspont - 4000 °C;

Égési hőmérséklet - 1000 ºC;

Lumineszcenciája van.

A gyémánt 96-98%-ban szénből áll. A többi különböző keveréke kémiai elemek, amelyek az ásvány árnyalatát adják. A legtöbb természetes gyémánt sárgás vagy barnás színű. Kék, kék, zöld, piros és fekete gyémánt is megtalálható a természetben.

A feldolgozás és vágás után a színlerakódás eltűnik, ezért a gyémántok túlnyomó többsége színtelen. A színes gyémántok rendkívül ritkák. A leghíresebbek közé tartozik: Drezda (zöld), Tiffany gyémánt (sárga) és Porter Rhodes (kék).

A gyémánt valódiságának meghatározásának egyik módszere meglehetősen egyszerű: egy speciális, nehéz tintát tartalmazó filctollal vonalat húznak a felületre. Ha a vonal szilárd marad, akkor a gyémánt valódi. A hamisítványokon a vonal cseppekre omlik.

Betétek és termelés

(Egy hihetetlen kőbánya, amelyben nagyon régóta gyémántokat bányásznak, található Mir faluban, Sakha államban, Jakutföldön.)

Gyémántlelőhelyeket az Antarktiszon kívül minden kontinensen fedeztek fel. A természetben a gyémántok helytartók formájában fordulnak elő, de legtöbbjük kimberlit csövekben található. A kimberlit csövek egyfajta „lyukak” a földkéregben, amelyek a gázok robbanása során keletkeznek. A szakértők szerint pontosan az ilyen csövek tartalmazzák a Föld összes gyémántjának 90% -át.

A leggazdagabb gyémántlelőhelyek Botswanában, Oroszországban, Kanadában, Ausztráliában és Dél-Afrikában találhatók. Évente több mint 130 millió karátnyi (körülbelül 30 tonna) gyémántot bányásznak a világon. Oroszország a világon az első helyen áll a gyémántbányászat terén (a világtermelés 29%-a), a talált ásványok értékét tekintve csak Botswana a második.

Oroszországban az első gyémántot 1829-ben találták meg a Perm régióban. Most ennek a letétnek a neve „Gyémántkulcs”. Később lelőhelyeket fedeztek fel Szibériában és az Arhangelszk régióban. A legnagyobb lelőhely a Krasznojarszk Terület és Jakutia határán található. Úgy gondolják, hogy körülbelül egy billió karátot tartalmaz.

2015-ben új típusú gyémántlelőhelyet fedeztek fel Kamcsatkában. Ezek az úgynevezett „Tolbachik” gyémántok, amelyeket egy vulkán megszilárdult lávájában fedeztek fel. Néhány itt vett mintában már több száz gyémántot találtak.

A legnagyobb méretű gyémántot 1905-ben találták Dél-Afrikában. Cullinannak hívják. Súlya 3106 karát. A gyémántból 96 kicsi és 9 nagy gyémánt készült, amelyek közül a legnagyobb az „Afrika csillaga” (530 karát). Ez a gyémánt most az angol uralkodók jogarát díszíti, és a Towerben őrzik.

1939-ben O. Leypunsky orosz fizikus szerzett először szintetikus gyémántot. 1963 óta pedig a szintetikus gyémántok sorozatgyártása indult, amelyeket széles körben használnak a technológiában és az ékszerekben.

Gyémántok alkalmazásai

A természetes gyémántok túlnyomó többségét (legfeljebb 70%) ékszerekben használják - dekorációként. A világ gyémánttermelésének csaknem 50%-a a De Beers cégé, amely monopóliumot tart fenn azzal, hogy 1 karátért magas árakat állapít meg. A közelmúltban az orosz Alrosa cég, amely 9 országban végez fejlesztést és gyártást, vezető szerepet tölt be.

Ipari alkalmazás:

Kések, fűrészek, marók, fúrómagok, üvegvágók stb. gyártásához;

Csiszolóanyagként élezőgépek és kerekek gyártásában;

Az óraiparban;

A nukleáris iparban;

Az optikában;

Kvantumszámítógépek gyártása során;

A mikroelektronika gyártásában.