Dimants un tā pielietojums. Dimantu izmantošana tehniskām vajadzībām

Vairāk nekā divus simtus gadu dārgakmens ir izmantojuši cilvēki. Tās pielietojums nebūt neaprobežojas tikai ar skaista radīšanu rotaslietas, kas paredzēti tikai un vienīgi skaistumam. Dimanta izmantošana šobrīd ir attīstīta medicīnā, rūpniecībā un citās cilvēka darbības nozarēs, kur tas dod lielu labumu.

Dimantu derīgās īpašības

Tā kā šo akmeņu tehniskās īpašības un īpašības ir unikālas, nav pārsteidzoši, ka dimantu izmantošana pieaug. Dimants ir ķīmiskā elementa oglekļa un ir cietākā viela pasaulē . Saskaņā ar vispārpieņemto Mosa skalu gemoloģijā, tai ir visaugstākais vērtējums - desmit punkti. Tomēr nevajadzētu aizmirst par dimantu paaugstināto trauslumu. Jūs nevarat nomest nevienu produktu no tiem asi un neuzmanīgi rīkoties ar tiem.

Pateicoties augstajai siltumvadītspējai, dimants uzsilst lēni . Turklāt tai ir tādas vērtīgas īpašības kā augsta elastība Un zema kompresijas pakāpe . Tas kūst 2000 ° C temperatūrā zem 11 GPa spiediena un deg aptuveni 800 ° C temperatūrā. Dedzinot, ogleklis, kas veido dimantu, kļūst par oglekļa dioksīdu, un, ja degšana notiek vidē, kurā nav skābekļa, viela kļūst par grafītu. Kas attiecas uz apgrieztā procesa iespēju, šeit viss ir daudz sarežģītāk un praksē tas gandrīz neatrod savu pielietojumu.

Dimantu izmantošana juvelierizstrādājumos

Lai cik dīvaini tas neizklausītos sabiedrībai, bet juvelierizstrādājumu bizness ne visi iegūtie akmeņi tiek izmantoti. Ja kvalitāte ir izgatavota no skaista dekorācija, tam jābūt ļoti Augstas kvalitātes: vēlams ar minimālu mikroplaisām un svešķermeņu ieslēgumiem. Minerālam, ko izmanto juvelierizstrādājumu izgatavošanai, jābūt caurspīdīgam, ar minimālu pelēcīgu nokrāsu.

Kā tiek griezti dimanti, lai iegūtu dimantus un ar kādu palīdzību? Tie ir pulēti un slīpēti tikai ar tiem pašiem dimantiem. Šis vienkāršais paņēmiens tika atklāts Indijā, kad viens no juvelieriem, berzējot vienu dimantu pret otru, atklāja, ka abi sāk spīdēt un spoži mirdzēt. Interesants fakts ir tas, ka dimantu slīpēšanas tehnika tika turēta noslēpumā ļoti ilgu laiku. Ludvigs Berkems kļuva par pirmo eiropieti, kurš neatkarīgi no indiāņiem sāka apstrādāt akmeņus tādā pašā veidā.

Dimanta zāģēšana ir tehnika, kas parādījās daudz vēlāk nekā pulēšana un griešana. Sākumā zāģēšanai izmantoja tērauda stieples gabalus, taču tas prasīja ļoti ilgu laiku. Mūsdienīgi veidi dimantu zāģēšana, izmantojot bronzas griezējus, ievērojami paātrina un atvieglo darbu. Šāda griezēja sastāvā ietilpst īpaša emulsija ar dimanta putekļiem.

Dimantus, kas ir apstrādāti, sauc par dimantiem. Nākotnē tos novērtē gemologi, un akmeņi tiek nosūtīti uz izsolēm.

Dimantu izmantošana ražošanā

Ne visi akmeņi tiek izmantoti ražošanā. Tie dimanti, kas tiek iegūti dabas atradnēs, ir ļoti dārgi, tāpēc to izmantošana lielos rūpnieciskos daudzumos nav iespējama un neattaisno sevi.

Pašreizējā posmā mākslīgo dimantu iegūst ar trim metodēm:

• no tvaika, ķīmiski nogulsnējot;
• zem augstspiediena un temperatūra;
• graujoša sintēze ar imitāciju dabas apstākļi (tiek uzspridzināta oglekli saturoša sprādzienbīstama viela).

Kas ir izgatavots no dimantiem? Visas īpašības, kas piemīt dimanta akmenim, ir vienlīdz labas tā lietošanā, bet industriālajam sektoram noteicošais faktors ir akmens cietība. Griežot vai urbjot, izmantojot dimanta smiltis, materiāls tiek griezts ļoti precīzi, tajā neveidojas mikroplaisas. Jebkuram instrumentam, kas pārklāts ar dimanta smiltīm, ir lielāka produktivitāte un izcila griezuma kvalitāte.

Krievijā visā periodā, kurā dimants tika izmantots rūpniecības sektorā, tika izgatavoti aptuveni 1500 instrumentu veidi ar šādu pārklājumu. Tās ir šķēres metāla griešanai un stikla griezēji un instrumenti slīpēšanai. Tie izceļas ar augstu griešanas precizitāti, un to izmantošanas ātrums ir daudz lielāks.

Protams, šāds rīks ir diezgan dārgs, un var rasties jautājums, kāpēc jums tas ir jāiegādājas, ja varat izmantot lētākus analogus. Taču prakse rāda, ka, piemēram, tik darbietilpīgs process kā betona griešana, bez dimanta pārklājuma instrumenta, var ievilkties ilgi, savukārt speciālais aprīkojums ievērojami atvieglo visu procesu.

Urbjot naftas urbumus, plaši izmanto dimanta urbjus (vai urbjus), it īpaši, ja nepieciešams urbt neliela diametra caurumu. Dimanta urbšana ir neaizstājama ūdensapgādes un kanalizācijas sistēmu izbūvē.

Sakarā ar to, ka mākslīgie dimanti šobrīd tiek plaši un plaši audzēti un izmantoti, to izmantošana ir pieejama jebkurā jomā: no smagās rūpniecības līdz medicīnai un kosmosam. Kosmosa rūpniecībā dimanta pārklājumu izmanto, lai palielinātu lidmašīnu izturību. Ķirurģiskie skalpeļi ir īpaši instrumenti, kuriem nepieciešama paaugstināta precizitāte un kvalitatīvs darbs, kā arī zobārstniecības aprīkojums. Tāpēc dimanta pārklājums viņiem jau sen ir bijis neaizstājams.

Dimanti tiek izmantoti kā aizsargelementi ķīmijas un fizikas jomās – pirmkārt, tāpēc, ka skābe spēj izšķīdināt jebkuru citu vielu, bet dimants paliek neskarts, kad to ievieto tajā. Tas var šķist pārsteidzoši, taču tieši dimanti tiek izmantoti elektrisko signālu pārraidīšanai pa kabeļiem telekomunikāciju un elektronikas jomā. Kabeļi, kas ietver dimantus, ir ļoti izturīgi pret apkārtējās vides ietekmi un tiem ir augsta nodilumizturība.

Tāpat dimantus plaši izmanto astronomiskajā optikā – kā optisko instrumentu aizsarglīdzekli.

Dimantu rūpnieciskā pielietojuma joma ir ļoti plaša un, pateicoties apbrīnojamo un noderīgas īpašības no šī akmens var saprast, ka tas jau sen ir izmantots ne tikai radīšanai rotaslietas, bet arī sniedz labumu cilvēkiem visur dažādās viņu darbības jomās.

Šajā rakstā:

Ja runājam par dārgakmeņiem, tad visdaudzpusīgākie no tiem un tajā pašā laikā dārgākie ir dimanti. To apstiprina tas, kas mūsdienās tiek izgatavots no dimantiem, jo ​​akmeņi tiek izmantoti ne tikai juvelierizstrādājumu, bet arī rūpniecībā. Minerāli tiek klasificēti pat pēc izmantošanas: rūpnieciskos un vērtīgos paraugos. Tajā pašā laikā rūpnieciskie dimanti var būt gan dabiski, gan sintētiski.

Dimanta kvalitāte

Dimantam ir labas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Minerālam ir unikāla kristāla režģa struktūra, kas ir viskompaktākā dabā. Tas ir šis faktors, kas nodrošina vielas maksimālo cietību. Un akmens ir trausls, kas ļauj to pārvērst dimanta putekļos.

Gredzeni ar dimantiem

Akmens blīvums ir šādu rādītāju robežās: 3,4-3,5 g / cm3. Bet dimanta siltumvadītspēja ir augsta, kas citiem nav raksturīga. dārgakmeņi. Svarīgas īpašības ir zema saspiešanas pakāpe un augsts elastības modulis.

Minerālam ir augsta kušanas temperatūra - 4000 grādi pēc Celsija, un, ja process tiek veikts bez skābekļa pieejamības, akmens izkusīs 2000 grādu temperatūrā un pārtaps grafītā. Pēc tam izmaiņas, kas notiek ar dimantu, ir anomālas un neatbilst klasifikācijai. Tāpēc par šī akmens unikālajām īpašībām nevar būt šaubu.

Rotaslietās akmens tiek pārvērsts par dimantu. Dimanta apstrādes process ir rūpīgs uzdevums, kas prasa precizitāti, tas notiek vairākos posmos:

• kopijas sazāģēšana gabalos;
• veidojot akmeni
• dimanta griezums.

Katra detaļa ražošanā ir svarīga, jo rezultāts ir atkarīgs no meistara profesionalitātes. Jūs varat sabojāt dimantu vai, gluži pretēji, varat to uzdāvināt ideāla forma, slēpt nepilnības un defektus ar speciālista veiktu griešanas palīdzību. Apstrāde tiek veikta īpašās rūpnīcās un lielos uzņēmumos, kas pērk izejvielas. Rotaslietas joprojām ieņem līderpozīcijas dimantu patēriņa ziņā.

Pirms pāriet uz trešo griešanas posmu, jums ir jāpārdomā un jāuzzīmē gatavā akmens diagramma ar visiem izmēriem. Akmens izmaksas ir atkarīgas no griezuma precizitātes un jostas, vainaga un paviljona izmēra. Gatavais dimants iziet vērtēšanas posmu pēc četriem parametriem:

• akmens tīrība, defektu esamība vai neesamība;
• faceting - formas šķirnes, kā arī procesa ekonomija (atkritumu samazināšana);
• svars - parametrs, ko mēra karātos;
• krāsa - no zilganas līdz dzeltenīgai nokrāsai.

Nākotnē akmens tiks pārdots vai ielikts izstrādājumā. Akmens izmaksas pieaug ar katru nākamo apstrādes posmu, un rezultātā dimanta cena palielinās vismaz trīs reizes. Dimants rotās jebkuru dārgmetālu un jebkura veida izstrādājumu: auskarus, kulonus, rokassprādzes, gredzenus. Izmērs un īpašības jāizvēlas, pamatojoties uz produkta izmaksām. Un arī neaizmirstiet pārbaudīt visus sertifikātus un citus dokumentus, kas apliecina akmens autentiskumu.

Rūpnieciskā izmantošana

Arī dimantu rūpnieciskā izmantošana ir plaši izplatīta to īpašību dēļ. Šādos gadījumos izmantojiet dabīgie akmeņi, kas iegūts dabā un kam ir trūkumi, kas neļauj griezt. Tajos izmanto arī laboratorijās iegūtos minerālus – tā sauktos sintētiskos dimantus. Tajā pašā laikā dimantu izmaksas ir daudz lētākas zemo izejvielu izmaksu dēļ.

Mākslīgie dimanti rūpniecībā

Ir izdevīgi izmantot minerālu, jo instrumenti, kuriem ir dimanta pārklājums, darbojas labāk - uz materiāliem nav mikroplaisu. Minerāls tiek galā ar tādiem uzdevumiem kā betona zāģēšana, šķembu drupināšana, granīta un marmora griešana. Tas ir, pat cietas vielas tam ir piemērotas, jo minerāls ir cietākā viela uz Zemes.

Un tiek izmantoti dimanti vienā vai otrā veidā:

• Metāla virpošanā, jo dimanta cietība ļaus procesu veikt glīti un bez defektiem.
• Pārklājot instrumentus: stikla frēzes, zāģi, urbji, frēzes. Tas ir nepieciešams, lai palielinātu ierīču izturību un nodrošinātu to darba precizitāti.
• Medicīnā jo īpaši ķirurģisko instrumentu (skalpeļu, skavas, šķēres) ražošana, jo šādi instrumenti precīzi veic visus griezumus un griezumus un tajā pašā laikā ilgstoši paliek asi.
• Telekomunikācijās minerālu izmanto kabeļu izgatavošanai, jo tas saglabā un ļauj pārraidīt signālu lielos attālumos, neskatoties uz temperatūras un sprieguma svārstībām. Dimanta presformas palīdz sasniegt perfektu griezumu.
• Izmanto kosmosa kuģu būvē, optikā un lāzertehnoloģijās.
• Tuneļu būvniecības laikā, kā arī vietās, kur ir sprādzienbīstama atmosfēra.
• Kā kodolstarojuma detektori.
• Naftas kompāniju darbā, kā arī citu derīgo izrakteņu ieguvē, kur izmanto urbjus, urbjus un citas iekārtas.

Dimanta izmantošana notiek dažādas formas, bet visbiežāk tiek izmantotas dimanta smiltis. Šī ir lēta viela, taču tā ir pieejama tikai ražotājiem. Nozarē tādas formas ir populāras kā.

Dimanta izmantošanai ir vairāk nekā divus gadsimtus ilga vēsture. Gandrīz līdz 20. gadsimta vidum dimanti bija tikai juvelierizstrādājumu materiāls. Bet, lai piešķirtu tai vienu vai otru šķautni (grieztu dimantu), jums ir jāizmanto cits dimants, jo neviens cits materiāls nevar apstrādāt šo izturīgo minerālu. Lai pilnībā atraisītu minerāla potenciālu, ķīmiķi un fiziķi veica virkni eksperimentu un noskaidroja tā īpašības, kā arī tos ierobežojošos parametrus, kas veicina dimanta izmantošanu dažādās darbības jomās.

Dimanta īpašības

Jebkurš dimants ir alotropiska oglekļa modifikācija, kas, starp citu, ir attēlota arī vienkārša zīmuļa grafītā. Tāpēc paaugstinātā temperatūrā jebkurš dimants viegli pārvēršas grafītā. Pēc Mosa cietības skalas minerālam ir 10 no 10 iespējamajiem punktiem. Tās blīvums ir 3,4–3,5 g / cm³. Tā siltumvadītspēja ir ārkārtīgi augsta un sasniedz 2300 W (mK).

Minerālam ir ļoti zems metāla berzes koeficients (apmēram 0,1), kas ir saistīts ar ļoti plānas adsorbētās gāzes plēves klātbūtni uz tā virsmas. Ja tā nav, berzes koeficients palielinās 5 reizes. Divas vissvarīgākās īpašības ir zemākā saspiešanas pakāpe un augstākais elastības modulis.

Dimants kūst 11 GPa spiedienā un 4000 ° C temperatūrā. Gaisā tas deg temperatūrā no 800 līdz 1000 ° C, un, piedaloties tīram skābeklim, tas deg kā tīrs propāns ar zilu liesmu un izdeg. pilnībā, izdaloties oglekļa dioksīda veidā.

Ja minerālu karsē bez piekļuves gaisam 2000 ° C temperatūrā, tad tas ātri pārvēršas grafītā un sabrūk gabalos ar kokvilnu. Jāatzīmē, ka temperatūrā virs 2000 ° C minerāla termodinamika iegūst anomālu raksturu.

Pateicoties tā "ekstrēmajām" īpašībām, dimants tiek izmantots mūsdienu ražošanas un pārstrādes rūpniecībā.

Dimanta pielietojums

Būvniecībā dimantu izmantošana ir pamatota ar sarežģītu betona un tērauda konstrukciju specifiku. Dimanta urbšana, griešana, demontāža, neatkarīgi no darba materiāla, ļauj sasniegt rezultātus bez destruktīvu mikroplaisu veidošanās. Liela diametra urbji, zāģi ir iesaistīti betona zāģēšanā, šķembu drupināšanā un pat granīta un marmora zāģēšanā.

Minerālu izmanto precīzās mērierīcēs un smagajā inženierijā. Metāla virpošana ir arī dimanta prerogatīva.

Īpaši augsta nodilumizturība, kas reizināta ar neierobežotu piekļuvi mākslīgajiem un rūpnieciskajiem dimantiem, ļauj projektēt un būvēt burtiski visu (no precīziem ķirurģiskiem instrumentiem līdz kosmosa nesējiem).

1. attēls. Dimantu pielietojumi.

Piemēram, tikai Krievijā mūsdienās ražo vairāk nekā 1200 instrumentu veidu, kuros izmanto dimantu (1. att., dimantu pielietojuma jomas). Urbji, frēzes, slīpripas, stikla griezēji, metāla šķēres un metāla un akmens zāģis - dimanti tiek aktīvi izmantoti visur (galvenokārt rūpnieciskajos, tas ir, sintētiskajos).

Bez šī minerāla nav iespējams likt kabeļus un būvēt tuneļus. Vietās, kur nav iespējams veikt spridzināšanu, tiek izmantota tunelēšanas iekārta, kas bruņota ar milzīgu disku, kas izkaisīts ar asmeņiem, kas pārklāti ar plānu dimanta smilšu pārklājumu.

Dimantu izmanto arī medicīnā, kur skalpeļa asmens biezumam ir izšķiroša nozīme. Samazinot griezuma platumu un ilgstoši saglabājot asumu, dimanta skalpelis ir mūsdienu ķirurga galvenais instruments. Īpaša pieminēšana ir pelnījusi daudzsološu attīstību, piemēram, medicīnisko lāzeru uz kristāliem, kur minerāls darbosies kā aktīvs vadītājs.

Telekomunikācijās un elektronikā dimantu izmanto dažādu frekvenču signālu nodošanai pa vienu kabeli. Protams, tā izmēri ir ārkārtīgi mazi, taču tā īpašības veiksmīgi pārvar lielas temperatūras atšķirības un lielākos sprieguma pārspriegumus. Īpaši kritiska ir tā izmantošana kopā ar rubīnu īpaši jutīgos fotoelementos, optikā, kas ir astronomu rīcībā.

Ķīmijā un fizikā dimantu galvenokārt izmanto kā aizsargelementu. Agresīva ķīmiskā vide, kas var bojāt stiklu (fluorūdeņražskābe), kā arī zinātniski eksperimenti kvantu fizikas, optikas, lāzertehnoloģiju, kosmosa izpētes jomās, kurās kļūdas nav pieļaujamas, prasa aktīvu dimantu izmantošanu.

Šī minerāla izmantošana ir ļoti aktīva kalnrūpniecībā. Ogļu fasāde, naftas un gāzes ieguve - visur, kur ir nepieciešams urbt, likt caurules un saskarties ar ļoti cietiem veidojumiem augsnē (akmens šuve, kaļķakmens), ar rūdītu tēraudu nepietiek.

Kādi dimanti tiek izmantoti ražošanā?

Ne katrs dimants ir piemērots izmantošanai ražošanā. juvelierizstrādājumu akmeņi maksā pasakainu naudu un tiek iegūti vairākās vietās uz planētas, kas masu industrijā ir pilnīgi nerentabli un nepamatoti. Šeit palīgā nāk sintētiskie elementi. Kopš 1953. gada vairāk nekā 97% no visiem rūpnieciskajiem dimantiem ir mākslīgi audzēti. Pašlaik ir zināmas 3 metodes šī minerāla iegūšanai:

1. CVD — ķīmiskā tvaiku pārklāšana vai ķīmiskā tvaiku pārklāšana.
2. HPHT - augstspiediena augsta temperatūra, vai ar līdzdalību augsta temperatūra un spiedienu.
3. Sprāgstvielu saplūšana, imitējot apstākļus, kas ir vistuvāk dabiskajiem apstākļiem (sprāgstvielas, kas satur oglekli, tiek detonētas).

Tādējādi pasaules rūpniecība pilnībā sedz savas vajadzības pēc dimantiem un nenogurstoši iepriecina cilvēci ar jauniem tehnoloģiskiem sasniegumiem.

Dimanta vērtība tehnoloģiskajā progresā ir milzīga. Mūsdienās nav nevienas nozares, kurā dabiskie un sintētiskie dimanti netiktu izmantoti kā ļoti efektīvs, īpaši ciets materiāls. To loma ir īpaši liela nozarēs, kur nepieciešamas tādas unikālas dimanta īpašības kā siltumvadītspēja, caurspīdīgums plašā viļņu garuma diapazonā, izturība pret agresīviem materiāliem un elektriskās īpašības. Dimants ir ieņēmis īpašu pozīciju miniatūru pusvadītāju starojuma avotu, speciālo optisko iekārtu logu, jonizējošā starojuma detektoru un citu ierīču, kas izmanto pusvadītāju raksturu, kas ir atkarīgs no temperatūras atkarības no vienas no pusvadītāju starojuma avotiem, projektēšanā un ražošanā. dimantu veidi.

Saskaņā ar statistiku, līdz 80% pasaulē iegūto dimantu tiek izmantoti rūpniecībā un tikai 20% juvelierizstrādājumos. Pie tehniskajiem dimantiem pieskaitāmi dabīgie dimanti, kas nav piemēroti juvelierizstrādājumu ražošanai: tumšas krāsas kristāli, kristāli ar plaisām un citiem defektiem, dvīņi, starpaugumi, sārņi. Tomēr dārgakmeņu kvalitātes dimanti tiek izmantoti dažu veidu īpaši svarīgos instrumentos un izstrādājumos.

Sintētiskos dimantus galvenokārt izmanto tehniskām vajadzībām. Visizplatītākie tehnisko dimantu lietojumi ir:

a) dimanti, kas tiek apstrādāti, lai iegūtu noteiktas ģeometriskas formas graudus. Šādus dimantus izmanto frēžu, urbju, cietības mērīšanas uzgaļu, virsmas apdares mērīšanas uzgaļu, stikla griezēju, kontaktu, gultņu izgatavošanai;

b) neapstrādātus dimanta kristālus, ko izmanto dažādiem instrumentiem (urbjmašīnas, dimanta-metāla zīmuļi, pārsēju rāmji, kontakti);

c) abrazīvie dimanti - mazi kristāli ar būtiskiem defektiem (plaisas, ieslēgumi, tukšumi) un piemēroti tikai slīpēšanai pulverī. No tiem tiek sagatavoti slīpripi, griezējdiski, pastas, urbji, pulveri apdarei un pulēšanai, instrumenti protezēšanai.

Kapitālisma valstu vidū pirmo vietu dimantu pārstrādē pulētajos dimantos un dimanta instrumentu ražošanā ieņem Beļģija, kas ik gadu importē 25-27% no pasaules dimantu produkcijas. Beļģijas firmas Societe Anonymous, Diaman Boart un Atelier Jacques Denbitzer ir galvenie dimanta instrumentu ražošanas uzņēmumi. Firmas "Societe Anonymous" un "Diaman Boart" izgatavo dimanta instrumentus no neapstrādātiem kristāliem un drupinātiem dimantiem, kā arī ražo dimanta riteņus, zāģus, urbjmašīnas, asmeņus, klēpjus, zobārstniecības instrumentus. Firma "Atelier Jacques Denbitzer" ražo dimanta instrumentus no monokristāliem un sasmalcinātiem dimantiem. Šo firmu produkcija galvenokārt tiek eksportēta uz ASV, Lielbritāniju, Franciju un Vāciju.

Lieli uzņēmumi dimanta instrumentu ražošanai tiek organizēti arī ASV, Izraēlā un Vācijā. Amerikas Savienotās Valstis ir galvenais tehnisko dimantu patērētājs kapitālistiskajā pasaulē un dimanta instrumentu patērētājs, ar tā ražošanu nodarbojas uzņēmumi Norton Company un Corborundum. Šo uzņēmumu filiāles ir pieejamas Lielbritānijā, Francijā, Dienvidāfrikā, Austrālijā un Kanādā. ASV rūpniecisko dimantu patēriņš gadu no gada pieaug. Tātad (miljonos karātu): 1955 - 11,0; 1960. gads - 13,5; 1965. gads - 15,0; 1970. gads - 21,0; 1974. gads - 25,0; 1975 - 26,0. Nav publikāciju pēc 1975. gada. Tajā pašā laikā dimantu izmantošana dažādām tehniskām vajadzībām ir:

a) no cietajiem sakausējumiem izgatavotu instrumentu un mašīnu detaļu slīpēšana, asināšana un apdare - 60-70%;

b) slīpripu serde - 10-12%;

c) urbšana - 10%;

d) stiepļu vilkšana - 10%;

e) stikla, keramikas, marmora griešana un slīpēšana, cieto sakausējumu detaļu urbšana un apdare, pulksteņu un juvelierizstrādājumu apstrāde - 10-12%.

2.1. Dimantu abrazīvo īpašību izmantošana. Galvenie parametri, kas nosaka dimantu abrazīvās īpašības, ir: augsts virsmas spraigums, izcila kristāla cietība, augsta siltumvadītspēja. Šīs fizikālās un mehāniskās īpašības nodrošina izcili augstu dimantu nodilumizturību. Tas ir 90 reizes lielāks nekā korundam. Slīpējot cietos sakausējumus, tiek patērēts 600-3000 reižu mazāk dimanta pulvera nekā jebkurš cits abrazīvs materiāls.

Dimanta pulveri. Dimanta pulverim ar vienādu daļiņu izmēru ir labākas abrazīvās īpašības. Tas tiek izgatavots, veicot darbības:

a) inscenēta drupināšana ar sijāšanu;

b) attīrīšana no piemaisījumiem ar termisko apstrādi līdz 500 o C, mazgāšana minerālskābju šķīdumos.

Dimanta pulveri tiek iedalīti divās grupās - dažādu marku slīpēšanas pulveri un mikropulveri. Rakstot zīmogus, tiek izmantoti šādi apzīmējumi: AC - sintētiskais dimants, B - augstas stiprības, P - stiprs, O - parasts, A - dabīgais dimants. Tādējādi ASV zīmols apzīmē sintētisko dimanta pulveri, augstas stiprības. Dimanta pulverus nekad neizmanto sausā veidā, jo tas rada milzīgus masas zudumus (dimantam ir ļoti liels "lēciens"). Tos samitrina ar šķidrumiem: petroleju, benzīnu vai taukskābēm.

Dimanta pastas. Tie ir izgatavoti no slīpēšanas materiāla, kas veidojas dimanta pulveru ražošanas laikā. Pastā esošo daļiņu graudu izmērs ir mazāks par 10 mikroniem. Tos izmanto apdares operācijās, lai iegūtu spoguļu virsmas. Dimanta pastas tiek pagatavotas, pamatojoties uz ierīvētiem submikropulveriem olīvju eļļa ar taukskābju pievienošanu, kas veicina viendabīgas un viskozas masas iegūšanu. Dimanta pulvera instrumentiem ir dažādas nozīmes.

Dimanta asmeņi un zāģi. Tiek izmantoti dažāda lieluma dimanta pulveri, kā arī dažādas pildvielas un saistvielas. Sarkano vara disku virsmā tiek iespiesti dimanta graudi, kuru augstā viskozitāte nodrošina dimanta daļiņu fiksāciju. Kā saistviela tiek izmantoti sārma fenola-formaldehīda sveķi, kā pildviela tiek izmantoti dažādi beztaras materiāli: bora karbīds, dzelzs pulveris utt.

Dimanta zīmuļi. Tie ir presēti ieliktņi, kas izgatavoti no dimanta pulvera un cietā sakausējuma pulvera. Šādiem dimanta-metāla zīmuļiem dimantu masa ir no 0,5 līdz 1,0 karātiem.

Dimanta urbes un diski zobārstniecības praksē. Urbjot ar dimanta urbi, tiek izslēgta spēcīga zoba pārkaršana (dimantam ir augsta siltumvadītspēja).

Instrumenti izgatavoti no dimanta monokristāliem. No atsevišķiem dimanta kristāliem vai to lielajām daļām tiek sagatavoti griezēji, adatas, stikla griezēji, presformas un citi instrumenti. Tas izmanto akmeņus, kas sver no 0,1 līdz 2,0 un pat līdz 5,0 karātiem.

Dimanta griezēji. Frēzes tiek izmantotas dažādu materiālu griešanai – metālu, akmens, mīkstās un cietās gumijas, plastmasas u.c. Produktivitāte ar to izmantošanu palielinās, piemēram, strādājot ar plastmasu, 900 reizes. Priekšzobiem dimanti tiek izmantoti no 0,31 līdz 0,85 karātiem (parasti 0,5-0,6 karāti).

Dimanta adatas- tie ir kristāli ar dabisku asu virsotni vai fragmenti ar asu malu un masu no 0,1 līdz 0,3 karātiem, kas nostiprināti metāla stieņos. Tos izmanto vītņu slīpēšanas mašīnu krānu ražošanai.

Stikla griezēji. Tiek izmantoti kristāli bez defektiem, kas sver 0,02-0,2 karātus.

Atvilktnes- plāksnes ar tajās izurbtajiem plānākajiem caurumiem, kuras izmanto stiepļu vilkšanai. Dimantiem jābūt caurspīdīgiem, bez defektiem, plaisām, čaumalām un svešzemju ieslēgumiem, ar kristāla masu 0,1-3,5 karāti. Caurumus urbj ar ultraskaņu, izmantojot dimanta adatas un 50% dimanta pulvera un 50% ūdens suspensiju. IN Nesen sāka izmantot lāzera metodi. Viena dimanta presforma aizstāj 245 cieto sakausējumu presformas, savukārt vilkšanas ātrums palielinās 2-3 reizes.

Dimanta urbšanas instrumenti. Dimanta kroņi ļauj palielināt urbšanas darbību produktivitāti 1,5-2 reizes. Šobrīd aptuveni 12% no visiem tehniskajiem dimantiem tiek tērēti dimanta kronu ražošanai. To ražošanai tiek izmantoti dimanti, kas sver 0,01–0,2 karātus.

Citi rūpniecisko dimantu pielietojumi. Dimantus plaši izmanto pusvadītāju ķēžu substrātu ražošanā, kas efektīvi noņem siltumu (vairākas reizes ātrāk nekā varš), kodoldaļiņu skaitītājos, termometros, kas mēra temperatūru grūti sasniedzamās vietās piemēram, rotējoši turbīnas rotori utt.

Dimants ir visvairāk ciets minerāls pasaulē, kas ir oglekļa alotropā forma. Dimanta tuvākais radinieks ir grafīts, tas pats materiāls, ko izmanto zīmuļu pievadu izgatavošanai.

Minerāls savu nosaukumu ieguvis no sengrieķu vārda adamas, kas tulkojumā nozīmē "neuzvarams".

Raksturojums un veidi

Dimanti ir minerāli, kuru galvenās īpašības ir šādas:

Augstākā cietība ( 10 pēc Mosa cietības skalas);

Tajā pašā laikā augsts trauslums;

Augstākā siltumvadītspēja starp cietajām vielām (900-2300 c.u.)

Nevada elektrību;

Kušanas temperatūra - 4000ºC;

Degšanas temperatūra - 1000 ºC;

Ir luminiscence.

Dimants satur 96-98% oglekļa. Pārējais ir dažādu piejaukumu ķīmiskie elementi kas piešķir minerālam krāsu. Lielākajai daļai dabisko dimantu ir dzeltenīga vai brūngana krāsa. Dabā sastopami arī zili, zili, zaļi, sarkani un melni dimanti.

Pēc apstrādes un griešanas krāsas pārklājums pazūd, tāpēc lielākā daļa dimantu ir bezkrāsaini. Krāsainie dimanti ir ārkārtīgi reti. Starp slavenākajiem ir: Drēzdene (zaļš), Tiffany dimants (dzeltens) un Porter Rhodes (zils).

Viena no dimanta autentiskuma noteikšanas metodēm ir pavisam vienkārša: ar speciālu flomāsteru, kas satur treknu tinti, pa virsmu novelk līniju. Ja līnija paliek cieta, tad dimants ir īsts. Uz viltotām līnija sabirst pilienos.

Noguldījumi un ražošana

(Neticams karjers, kurā ļoti ilgu laiku tika iegūti dimanti, atrodas Mir ciemā, Sakha, Jakutijā)

Dimantu atradnes ir atrastas visos kontinentos, izņemot Antarktīdu. Dabā dimanti sastopami placeru veidā, bet lielākā daļa no tiem atrodas kimberlīta caurulēs. Kimberlīta caurules ir sava veida "caurumi" zemes garozā, kas veidojas gāzu eksplozijas laikā. Pēc ekspertu domām, šajās caurulēs ir līdz pat 90% no visiem zemes dimantiem.

Bagātākās dimantu atradnes ir Botsvānā, Krievijā, Kanādā, Austrālijā un Dienvidāfrikā. Pasaulē ik gadu tiek iegūti vairāk nekā 130 miljoni karātu dimantu (apmēram 30 tonnas). Krievija ieņem pirmo vietu pasaulē dimantu ieguvē (29% no pasaules produkcijas), Botsvānai piekāpjoties tikai atrasto derīgo izrakteņu vērtībā.

Krievijā pirmais dimants tika atrasts 1829. gadā Permas reģionā. Tagad šo lauku sauc par "Dimanta atslēgu". Vēlāk atradnes tika atklātas Sibīrijā un Arhangeļskas apgabalā. Lielākā atradne atrodas uz Krasnojarskas apgabala un Jakutijas robežas. Jādomā, ka tajā ir aptuveni triljons karātu.

2015. gadā Kamčatkā tika atklāta jauna veida dimantu atradne. Tie ir tā sauktie "Tolbačina" dimanti, kas tika atrasti vulkāna sacietējušajā lavā. Tikai dažos šeit ņemtos paraugos jau ir atrasti vairāki simti dimantu.

Lielākais dimants tika atrasts 1905. gadā Dienvidāfrikā. To sauc The Cullinan. Tās svars ir 3106 karāti. No dimanta tika iegūti 96 mazi un 9 lieli dimanti, no kuriem lielākais ir "Āfrikas zvaigzne" (530 karāti). Šis dimants tagad rotā Anglijas monarhu skeptru un tiek glabāts tornī.

1939. gadā krievu fiziķis O. Leipunskis pirmo reizi ieguva sintētisko dimantu. Un kopš 1963. gada ir uzsākta sintētisko dimantu sērijveida ražošana, ko plaši izmanto inženierzinātnēs un juvelierizstrādājumos.

Dimantu pielietojums

Lielākais vairums dabisko dimantu (līdz 70%) tiek izmantoti juvelierizstrādājumos – juvelierizstrādājumiem. Gandrīz 50% no pasaules dimantu produkcijas pieder uzņēmumam De Beers, kuram ir monopols, nosakot augstas cenas par 1 karātu. Pēdējā laikā Krievijas uzņēmums "Alrosa" ir kļuvis par vienu no līderiem, kas vada izstrādi un ražošanu 9 pasaules valstīs.

Pielietojums rūpniecībā:

Nažu, zāģu, griezēju, urbju kolonnu, stikla griezēju uc ražošanai;

Kā abrazīvs slīpmašīnu, apļu ražošanā;

Pulksteņu nozarē;

Kodolrūpniecībā;

Optikā;

Kvantu datoru ražošanā;

mikroelektronikas ražošanā.