Diamant in njegova uporaba. Uporaba diamantov v tehnične namene

Dragi kamen ljudje uporabljajo že več kot dvesto let. Njegova uporaba še zdaleč ni omejena na ustvarjanje lepega nakit, ki so namenjene izključno lepoti. Uporaba diamanta je v današnjem času razvita na področju medicine, industrije in drugih panog človeškega delovanja, kjer prinaša ogromne koristi.

Koristne lastnosti diamantov

Ker so tehnične značilnosti in lastnosti teh kamnov edinstvene, ni presenetljivo, da postaja uporaba diamantov vse širša. Diamant je modifikacija kemijskega elementa ogljika in je najtrša snov na svetu . Po splošno sprejeti Mohsovi lestvici v gemologiji ima najvišjo oceno desetih točk. Vendar ne smemo pozabiti na povečano krhkost diamantov. Nobenega izdelka, izdelanega iz njih, ne smete nenadoma pustiti iz rok ali z njim neprevidno ravnati.

Zaradi visoke toplotne prevodnosti, diamant se počasi segreva . Poleg tega ima tako dragocene lastnosti kot visoka elastičnost in nizek odstotek stiskanja . Tali se pri 2000 °C pod tlakom 11 GPa, gori pa pri temperaturi okoli 800 °C. Pri zgorevanju postane ogljik, ki sestavlja diamant, ogljikov dioksid, in če do gorenja pride v okolju brez kisika, snov postane grafit. Kar se tiče možnosti obratnega procesa, je tukaj vse veliko bolj zapleteno in se v praksi skoraj ne uporablja.

Uporaba diamantov v nakitu

Naj se sliši običajnim ljudem še tako čudno, a v nakit Ne uporabljajo se vsi izkopani kamni. Če je izdelano kakovostno in lepa dekoracija, mora biti zelo visoke kakovosti: po možnosti z najmanjšo količino mikrorazpok in tujih vključkov. Mineral, ki se uporablja za izdelavo nakita, mora biti prozoren, z minimalno količino sivkastih odtenkov.

Kako so diamanti brušeni za izdelavo briljantov in s čim? Polirani so in polirani samo z enakimi diamanti. To preprosto tehniko so odkrili v Indiji, ko je eden od draguljarjev po drgnjenju enega diamanta ob drugega ugotovil, da se oba začneta močno sijati in žareti. Zanimivo dejstvo je, da je bila tehnika brušenja diamantov zelo dolgo tajna. Ludwig Berkem je postal prvi Evropejec, ki je neodvisno od Indijancev začel obdelovati kamne na enak način.

Diamantno žaganje je tehnika, ki se je pojavila veliko kasneje kot poliranje in rezanje. Sprva so za žaganje uporabljali kose jeklene žice, vendar je to trajalo zelo dolgo. Sodobne metodeŽaganje diamantov z bronastimi rezalniki znatno pospeši in olajša postopek. Ta rezkar vsebuje posebno emulzijo z diamantnim prahom.

Diamanti, ki so bili obdelani, se imenujejo briljanti. Nato jih ocenijo gemologi in kamne pošljejo na dražbe.

Uporaba diamantov v proizvodnji

V proizvodnji se ne uporabljajo vsi kamni. Tisti diamanti, ki se izkopavajo v naravnih nahajališčih, so zelo dragi, zato je njihova uporaba v velikih industrijskih količinah nemogoča in se ne opravičuje.

Trenutno se umetni diamant proizvaja s tremi metodami:

• iz pare, s kemičnim nanašanjem;
• pod visok pritisk in temperatura;
• subverzivna sinteza z imitacijo naravne razmere (eksploziv, ki vsebuje ogljik, se sproži).

Iz česa so narejeni diamanti? Vse lastnosti, ki jih ima diamantni kamen, so pri uporabi enako dobre, za industrijski sektor pa je odločilna trdota kamna. Pri rezanju ali vrtanju z diamantnimi sekanci se material reže zelo previdno in v njem ne nastanejo mikrorazpoke. Vsako orodje, prevlečeno z diamantnimi čipi, ima večjo produktivnost in odlično kakovost rezanja.

V Rusiji je bilo v celotnem obdobju uporabe diamanta v industrijskem sektorju izdelanih približno 1500 vrst orodij s takšno prevleko. Sem spadajo škarje za rezanje kovine, rezila za steklo in orodja za brušenje. Odlikuje jih visoka natančnost rezanja, hitrost dela pri njihovi uporabi pa je veliko večja.

Seveda je takšno orodje precej drago in lahko se pojavi vprašanje, zakaj ga morate kupiti, če lahko uporabite cenejše analoge. Vendar praksa kaže, da lahko na primer tako delovno intenziven postopek, kot je rezanje betona brez orodja z diamantno prevleko, traja dolgo, medtem ko posebna oprema močno olajša celoten proces.

Pri vrtanju naftnih vrtin se pogosto uporabljajo diamantni svedri (ali svedri), zlasti če je treba izvrtati luknjo majhnega premera. Diamantno vrtanje je nepogrešljivo pri gradnji vodovodnih in kanalizacijskih sistemov.

Ker se umetni diamanti danes zelo gojijo in uporabljajo, je njihova uporaba na voljo na vseh področjih: od težke industrije do medicine in vesolja. V vesoljskem sektorju se diamantna prevleka uporablja za povečanje trdnosti letal. Kirurški skalpeli so posebni instrumenti, ki zahtevajo večjo natančnost in visoko kakovost dela, tako kot zobozdravstvena oprema. Zato je diamantna prevleka zanje že dolgo postala nepogrešljiva.

Diamanti se uporabljajo kot zaščitni elementi na področju kemije in fizike – predvsem zato, ker kislina lahko raztopi katero koli drugo snov, vendar diamant ostane nedotaknjen, ko ga položimo vanjo. Morda se zdi presenetljivo, vendar se diamanti uporabljajo za prenos električnih signalov po kablih na področju telekomunikacij in elektronike. Kabli, ki vsebujejo diamante, so zelo odporni na vplive okolja in imajo visoko odpornost proti obrabi.

Diamanti se veliko uporabljajo tudi v astronomski optiki – kot zaščitno sredstvo za optične instrumente.

Obseg industrijske uporabe diamantov je zelo širok in zahvaljujoč neverjetnim in koristne lastnosti ta kamen, lahko razumemo, da se že dolgo uporablja ne le za ustvarjanje nakit, ampak prinaša tudi široko razširjene koristi ljudem na različnih področjih njihovih dejavnosti.

V tem članku:

Če govorimo o dragih kamnih, potem so najbolj vsestranski med njimi in hkrati najdražji diamanti. To potrjuje današnja izdelava iz diamantov, saj se kamni ne uporabljajo samo v industriji nakita, ampak tudi v industriji. Minerale delimo celo po uporabi: industrijske in plemenite. Hkrati so lahko industrijski diamanti naravni ali sintetični.

Diamantna kakovost

Diamond ima dobro fizikalne in kemijske lastnosti. Mineral ima edinstveno strukturo kristalne mreže, ki je najbolj kompaktna v naravi. Ta dejavnik zagotavlja največjo trdoto snovi. Kamen je tudi krhek, kar omogoča, da se spremeni v diamantni prah.

Diamantni prstani

Gostota kamna je v naslednjih parametrih: 3,4-3,5 g/cm3. Toda toplotna prevodnost diamanta je visoka, kar ni značilno za druge dragih kamnov. Pomembni lastnosti sta nizko kompresijsko razmerje in visok modul elastičnosti.

Mineral ima visoko tališče - 4000 stopinj Celzija, in če postopek poteka brez dostopa kisika, se bo kamen stopil pri temperaturi 2000 stopinj in se spremenil v grafit. Po tem so spremembe, ki se pojavijo v diamantu, anomalije in jih ni mogoče razvrstiti. Zato ni nobenega dvoma o edinstvenih lastnostih tega kamna.

V industriji nakita se kamen spremeni v diamant. Postopek obdelave diamanta je mukotrpno delo, ki zahteva natančnost in poteka v več fazah:

• rezanje vzorca na kose;
• oblikovanje kamna;
• diamantni rez.

Vsaka podrobnost v proizvodnji je pomembna, saj je rezultat odvisen od strokovnosti mojstra. Diamant lahko uničiš ali pa ga, nasprotno, podariš popolna oblika, skriti pomanjkljivosti in napake s pomočjo rezanja s strani strokovnjaka. Predelava se izvaja v posebnih tovarnah in velikih podjetjih, ki kupujejo surovine. Industrija nakita še vedno drži vodilni položaj v porabi diamantov.

Preden začnete tretjo fazo rezanja, morate premisliti in narisati diagram končnega kamna z vsemi dimenzijami. Stroški kamna so odvisni od natančnosti reza in velikosti pasu, krone in paviljona. Končni diamant gre skozi fazo ocenjevanja na podlagi štirih parametrov:

• čistost kamna, prisotnost ali odsotnost napak;
• rezanje - različne oblike, pa tudi ekonomičnost procesa (zmanjšanje odpadkov);
• teža je parameter, ki se meri v karatih;
• barva - od modrikaste do rumenkaste.

Kasneje se kamen proda ali vgradi v izdelek. Cena kamna se poveča z vsako naslednjo fazo obdelave in posledično se diamant podraži vsaj trikrat. Diamant bo okrasil katero koli plemenito kovino in vse vrste izdelkov: uhane, obeske, zapestnice, prstane. Velikost in značilnosti je treba izbrati glede na stroške izdelka. Prav tako ne pozabite preveriti vseh potrdil in drugih dokumentov, ki potrjujejo pristnost kamna.

Industrijska uporaba

Zaradi svojih lastnosti je razširjena tudi industrijska uporaba diamantov. V takih primerih uporabite naravni kamni, izkopan v naravi in ​​ima napake, ki ne dovoljujejo rezanja. Uporabljajo tudi v laboratorijih pridobljene minerale – tako imenovane sintetične diamante. Hkrati so stroški diamantov zaradi nizkih stroškov surovin veliko cenejši.

Umetni diamanti v industriji

Koristno je uporabiti mineral, saj orodja z diamantno prevleko opravljajo boljše delo - na materialih ne ostanejo mikrorazpoke. Mineral se spopada z nalogami, kot so žaganje betona, drobljenje drobljenega kamna, rezanje granita in marmorja. Se pravi, tudi trdne snovi se mu podajo, saj je mineral najtrša snov na Zemlji.

Diamanti se uporabljajo tudi v takšni ali drugačni obliki:

• Pri struženju kovin, saj bo trdota diamanta omogočila, da se postopek izvede natančno in brez napak.
• Pri premazovanju orodij: rezila za steklo, pile, svedri, rezkarji. To je potrebno za povečanje vzdržljivosti naprav in zagotovitev natančnosti njihovega delovanja.
• V medicini še posebej proizvodnja kirurških instrumentov (skalpelov, sponk, škarij), saj takšni instrumenti natančno naredijo vse reze in reze in bodo dolgo ostali ostri.
• V telekomunikacijah se mineral uporablja za izdelavo kablov, saj ohranja in omogoča prenos signala na velike razdalje, kljub spremembam temperature in napetosti. Diamantne matrice pomagajo doseči idealen prečni prerez.
• Uporaba v vesoljski ladjedelništvu, optiki in laserski tehnologiji.
• Pri gradnji predorov, pa tudi tam, kjer je eksplozivno ozračje.
• Kot detektorji jedrskega sevanja.
• Pri delu podjetij za proizvodnjo nafte, pa tudi pri pridobivanju drugih mineralov, kjer se uporabljajo vrtalniki, vrtalniki in druga oprema.

Diamant se uporablja v različne oblike, najpogosteje pa se uporabljajo diamantni čipi. To je poceni snov, vendar je na voljo samo proizvajalcem. V industriji so priljubljene naslednje oblike:

Uporaba diamanta ima več kot dve stoletji dolgo zgodovino. Skoraj do sredine 20. stoletja so bili diamanti izključno material za nakit. Toda, da bi mu dali eno ali drugo ploskev (za brušenje diamanta), morate uporabiti drug diamant, saj noben drug material ne more obdelati tega trpežnega minerala. Da bi sprostili polni potencial minerala, so kemiki in fiziki izvedli vrsto poskusov in ugotovili njegove lastnosti ter omejevalne parametre, ki prispevajo k uporabi diamanta na različnih področjih dejavnosti.

Lastnosti diamanta

Vsak diamant je alotropna modifikacija ogljika, ki je, mimogrede, prisoten tudi v grafitu preprostega svinčnika. Ker ko povišane temperature vsak diamant se zlahka spremeni v grafit. Na Mohsovi lestvici trdote ima mineral 10 točk od 10 možnih. Njegova gostota je 3,4 – 3,5 g/cm³. Njegova toplotna prevodnost je izjemno visoka in znaša 2300 W (mK).

Mineral ima zelo nizek koeficient trenja za kovino (približno 0,1), kar je posledica prisotnosti tankega filma adsorbiranega plina na njegovi površini. V njegovi odsotnosti se koeficient trenja poveča 5-krat. Dve najpomembnejši značilnosti sta najnižje kompresijsko razmerje in najvišji modul elastičnosti.

Diamant se tali pri tlaku 11 GPa in temperaturi 4000° C. Na zraku gori pri temperaturi od 800 do 1000° C, ob sodelovanju čistega kisika pa gori, kot čisti propan, z modrim plamenom in gori v celoti, pri čemer se sprosti v obliki ogljikovega dioksida.

Če mineral segrejete brez dostopa zraka pri temperaturi 2000 ° C, se hitro spremeni v grafit in z bombažem razpade na koščke. Omeniti velja, da pri temperaturah nad 2000 °C termodinamika minerala prevzame anomalen značaj.

Zaradi svojih »ekstremnih« lastnosti se diamant uporablja v sodobni proizvodni in predelovalni industriji.

Uporaba diamanta

V gradbeništvu je uporaba diamantov utemeljena s posebnostmi kompleksnih konstrukcij iz betona in jekla. Diamantno vrtanje, rezanje, demontaža, ne glede na material dela, vam omogoča doseganje rezultatov brez nastanka uničujočih mikrorazpok. Svedri in žage velikih premerov se uporabljajo za žaganje betona, mletje drobljenega kamna in celo rezanje granita in marmorja.

Mineral se uporablja pri izdelavi preciznih instrumentov in težkem inženirstvu. Struženje kovin je prav tako prednost diamanta.

Izjemno visoka odpornost proti obrabi, skupaj z neomejenim dostopom do umetnih in industrijskih diamantov, omogoča načrtovanje in izdelavo dobesedno vsega (od natančnih kirurških instrumentov do vesoljskih nosilcev).

Slika 1. Aplikacije diamantov.

Na primer, samo v Rusiji danes proizvajajo več kot 1200 vrst orodij, ki uporabljajo diamant (slika 1, področja uporabe diamantov). Vrtalniki, rezalniki, brusilniki, rezalniki za steklo, kovinske škarje in žage za kovino in kamen - diamanti se aktivno uporabljajo povsod (predvsem industrijski, to je sintetični).

Brez tega minerala je polaganje kablov in gradnja predorov nemogoče. Kjer ni mogoče izvesti razstreljevanja, se uporabi hidravlični stroj, opremljen z ogromnim diskom, posutim z rezili s tanko prevleko iz diamantnih drobcev.

Diamant se uporablja tudi v medicini, kjer je kritična debelina rezila skalpela. Zmanjša širino reza in ostane oster dolgo časa, je diamantni skalpel glavno orodje sodobnega kirurga. Obetaven razvoj dogodkov, kot je medicinski laser na kristalih, kjer bo mineral deloval kot aktivni prevodnik.

V telekomunikacijah in elektroniki se diamant uporablja za prenos signalov različnih frekvenc po enem kablu. Seveda so njegove dimenzije izjemno majhne, ​​a njegove lastnosti uspešno premagujejo velike temperaturne spremembe in največje napetostne sunke. Še posebej kritična je njegova uporaba skupaj z rubinom v ultra občutljivih fotocelicah, optiki, ki je v službi astronomov.

V kemiji in fiziki se diamant uporablja predvsem kot zaščitni element. Agresivno kemično okolje, ki lahko poškoduje steklo (fluorovodikova kislina), pa tudi znanstveni poskusi na področju kvantne fizike, optike, laserske tehnologije in raziskovanja vesolja, pri katerih so napake nesprejemljive, zahtevajo aktivno uporabo diamantov.

Uporaba tega minerala je zelo aktivna v rudarstvu. Odkop premoga, proizvodnja nafte in plina – povsod, kjer je treba vrtati, polagati cevi in ​​se ukvarjati z zelo trdimi formacijami v tleh (kamnine, apnenec), samo kaljeno jeklo ni dovolj.

Kakšni diamanti se uporabljajo v proizvodnji?

Vsak diamant ni primeren za uporabo v proizvodnji. Nakitni kamni Stanejo neverjetne vsote denarja, kopljejo pa jih na več mestih po planetu, kar je v masovni industriji povsem nerentabilno in neupravičeno. Tu pridejo na pomoč sintetični elementi. Od leta 1953 je bilo več kot 97 % vseh diamantov, ki se uporabljajo v industriji, umetno pridelanih. Trenutno so znani 3 načini pridobivanja tega minerala:

1. CVD – chemical vapour deposition ali kemično naparjevanje.
2. HPHT – high pressure high temperature, ali s sodelovanjem visoke temperature in pritisk.
3. Sinteza z detonacijo, ki simulira pogoje, ki so najbližji naravnim (eksplozivi, ki vsebujejo ogljik, se detonirajo).

Tako svetovna industrija v celoti pokriva svoje potrebe po diamantih in neumorno razveseljuje človeštvo z novimi tehnološkimi dosežki.

Pomen diamantov v tehnološkem napredku je ogromen. Danes ni niti ene industrije, v kateri se naravni in sintetični diamanti ne bi uporabljali kot visoko učinkovit, super trden material. Njihova vloga je še posebej pomembna v panogah, ki zahtevajo edinstvene lastnosti diamantov, kot so toplotna prevodnost, transparentnost v širokem razponu valovnih dolžin, odpornost na agresivna okolja in električne lastnosti. Diamond je zasedel posebno mesto pri oblikovanju in izdelavi toplotnih odvodov za miniaturne polprevodniške vire sevanja, oken v posebni optični opremi, detektorjev ionizirajočega sevanja in drugih naprav, ki uporabljajo polprevodniško naravo temperaturne odvisnosti električne prevodnosti ene vrste diamanta. .

Po statističnih podatkih se do 80% diamantov, izkopanih na svetu, uporabi v industriji in le 20% v nakitu. Med tehnične diamante uvrščamo naravne diamante, ki niso primerni za izdelavo nakita: temno obarvani kristali, kristali z razpokami in drugimi napakami, dvojčki, spoji in razpoke. Vendar pa se v nekaterih vrstah posebej pomembnih orodij in izdelkov uporabljajo diamanti draguljarske kakovosti.

Sintetični diamanti se uporabljajo predvsem za tehnične potrebe. Najpogostejše oblike uporabe industrijskih diamantov so:

a) diamanti, ki se obdelujejo v zrna določene geometrijske oblike. Iz takih diamantov izdelujejo rezila, svedre, konice za merjenje trdote, konice za merjenje čistoče površin, rezila za steklo, kontakte, ležaje;

b) surovi diamantni kristali, ki se uporabljajo za različna orodja (svedri, diamantno-kovinski svinčniki, okvirji za urejanje, kontakti);

c) abrazivni diamanti - majhni kristali, ki imajo pomembne napake (razpoke, vključki, praznine) in so primerni samo za mletje v prah. Uporabljajo se za pripravo brusov, rezalnih plošč, past, svedrov, finišnih in polirnih praškov ter orodja za zobno protetiko.

Med kapitalističnimi državami je prvo mesto v predelavi diamantov v brušene diamante in proizvodnji diamantnega orodja Belgija, ki letno uvozi 25-27% svetovne proizvodnje diamantov. Belgijska podjetja Societe Anonymous, Diaman Boart in Atelier Jacques Denbitzer so glavna podjetja za proizvodnjo diamantnega orodja. Podjetji Société Anonymous in Diaman Boart izdelujeta diamantna orodja iz surovih kristalov in zdrobljenih diamantov ter proizvajata diamantna kolesa, žage, svedre, brusne kamne, laps in zobozdravstvene instrumente. Podjetje Atelier Jacques Denbitzer proizvaja diamantna orodja iz monokristalov in zdrobljenih diamantov. Izdelke teh podjetij izvažajo predvsem v ZDA, Veliko Britanijo, Francijo in Nemčijo.

Velika podjetja za proizvodnjo diamantnega orodja so organizirana tudi v ZDA, Izraelu in Nemčiji. ZDA so glavni porabnik industrijskih diamantov v kapitalističnem svetu in porabnik diamantnega orodja, s proizvodnjo katerega se ukvarjajo: Norton Company in Corborundum. Podružnice teh podjetij so v Veliki Britaniji, Franciji, Južni Afriki, Avstraliji in Kanadi. V ZDA poraba industrijskih diamantov iz leta v leto narašča. Torej (v milijonih karatov): 1955 – 11,0; 1960 – 13,5; 1965 – 15,0; 1970 – 21,0; 1974 – 25,0; 1975 – 26.0. Po letu 1975 ni objav. Hkrati je uporaba diamantov za različne tehnične potrebe:

a) brušenje, ostrenje in končna obdelava orodij in delov strojev iz trdih zlitin - 60-70%;

b) trn brusilnih koles - 10-12%;

c) vrtanje – 10 %;

d) vlečenje žice – 10 %;

e) rezanje in brušenje stekla, keramike, marmorja, vrtanje in končna obdelava karbidnih delov, obdelava ur in nakita - 10-12%.

2.1. Uporaba abrazivnih lastnosti diamantov. Glavni parametri, ki določajo abrazivne lastnosti diamantov, so: visoka površinska napetost, izjemna kristalna trdota in visoka toplotna prevodnost. Te fizikalne in mehanske lastnosti zagotavljajo izjemno visoko odpornost diamantov proti obrabi. Je 90-krat višji od korunda. Pri brušenju trdih zlitin se porabi 600-3000-krat manj diamantnega prahu kot pri drugih abrazivih.

Diamantni prah. Diamantni prah z enako velikostjo delcev ima boljše abrazivne lastnosti. Proizvaja se z izvajanjem naslednjih operacij:

a) stopenjsko drobljenje s sejanjem;

b) čiščenje nečistoč s toplotno obdelavo do 500 o C, pranje v raztopinah mineralnih kislin.

Diamantne praške delimo v dve skupini - brusilne praške in mikroprahe različnih znamk. Pri pisanju znamk se uporabljajo naslednje oznake: AC - sintetični diamant, B - visoke trdnosti, P - vzdržljiv, O - navaden, A - naravni diamant. Tako blagovna znamka ASV pomeni sintetični diamantni prah visoke trdnosti. Diamantnega prahu nikoli ne uporabljamo v suhi obliki, saj to povzroči ogromno izgubo mase (diamant ima zelo visoko "poskočnost"). Navlažijo se s tekočinami: kerozinom, bencinom ali maščobnimi kislinami.

Diamantne paste. Pripravljen iz ponovno zmletega materiala, ki nastane med proizvodnjo diamantnega prahu. Zrna delcev v pasti so manjša od 10 mikronov. Uporabljajo se pri zaključnih operacijah za pridobitev zrcalnih površin. Diamantne paste so pripravljene na osnovi zmletih submikropraškov olivno olje z dodatkom maščobne kisline, ki prispeva k proizvodnji homogene in viskozne mase. Orodja z diamantnim prahom imajo različne pomene.

Diamantna rezila in žage. Uporabljajo se diamantni prahovi različnih zrnatosti ter različna polnila in veziva. Diamantna zrna so vtisnjena v površino rdečih bakrenih diskov, katerih visoka viskoznost zagotavlja fiksacijo diamantnih delcev. Kot vezivo se uporablja alkalna fenol-formaldehidna smola, kot polnilo pa različni razsuti materiali: borov karbid, železov prah itd.

Diamantni svinčniki. To so stisnjeni vložki iz diamantnega prahu in karbidnega prahu. Takšni diamantni kovinski svinčniki imajo diamantno težo od 0,5 do 1,0 karata.

Diamantni svedri in diski za zobozdravstveno ordinacijo. Pri vrtanju z diamantnim svedrom se izognemo močnemu pregrevanju zoba (diamant ima visoko toplotno prevodnost).

Orodja iz monokristalnih diamantov. Iz posameznih diamantnih kristalov ali njihovih večjih delov so pripravljena rezila, igle, rezila za steklo, matrice in druga orodja. Tu se uporabljajo kamni, ki tehtajo od 0,1 do 2,0 in celo do 5,0 karatov.

Diamantni rezalniki. Rezkarji se uporabljajo za rezanje različnih materialov - kovin, kamna, mehke in trde gume, plastike itd. Produktivnost z njihovo uporabo se poveča, na primer, pri delu s plastiko za 900-krat. Za rezkarje se uporabljajo diamanti od 0,31 do 0,85 karata (običajno 0,5-0,6 karata).

Diamantne igle- To so kristali z naravnim ostrim vrhom ali drobci z ostrim robom in težki od 0,1 do 0,3 karata, pritrjeni v kovinske palice. Uporablja se za izdelavo navojev na strojih za brušenje navojev.

Rezalniki stekla. Uporabljajo se kristali brez napak, ki tehtajo 0,02-0,2 karata.

Umre- plošče z zelo tankimi izvrtinami, ki se uporabljajo za vlečenje žice. Die diamanti morajo biti prozorni, brez napak, razpok, votlin in tujih vključkov, s kristalno težo 0,1-3,5 karata. Luknje se izvrtajo ultrazvočno z uporabo diamantnih igel in suspenzije 50 % diamantnega prahu in 50 % vode. IN v zadnjem času začeli uporabljati lasersko metodo. Ena diamantna matrica nadomesti 245 matric iz trde zlitine in s tem poveča hitrost vleke za 2-3 krat.

Orodja za diamantno vrtanje. Diamantni svedri vam omogočajo povečanje produktivnosti vrtalnih operacij za 1,5-2 krat. Trenutno se približno 12% vseh industrijskih diamantov porabi za izdelavo diamantnih kron. Za njihovo izdelavo se uporabljajo diamanti, ki tehtajo 0,01-0,2 karata.

Druge uporabe industrijskih diamantov. Diamanti se pogosto uporabljajo pri izdelavi substratov za polprevodniška vezja, ki učinkovito odvajajo toploto (nekajkrat hitreje kot baker), števcev jedrskih delcev, termometrov, ki merijo temperaturo v težko dostopna mesta, kot so vrtljivi rotorji turbin itd.

Diamant je največ trdi mineral na svetu, ki je alotropna oblika ogljika. Najbližji sorodnik diamanta je grafit, isti iz katerega so narejene svinčnikove svinčnike.

Mineral je dobil ime po starogrški besedi adamas, kar v prevodu pomeni "neuničljiv".

Značilnosti in vrste

Diamanti so minerali, katerih glavne značilnosti vključujejo naslednje:

Največja trdota ( 10 po Mohsovi lestvici trdote);

Hkrati visoka krhkost;

Najvišja toplotna prevodnost med trdnimi snovmi (900-2300 cu)

Ne prevaja električnega toka;

Tališče - 4000ºC;

Temperatura zgorevanja - 1000 ºC;

Ima luminiscenco.

Diamant je 96-98% ogljika. Ostalo je mešanica različnih kemični elementi, ki dajejo mineralu odtenek. Večina naravnih diamantov je rumenkaste ali rjavkaste barve. V naravi najdemo tudi modre, cian, zelene, rdeče in črne diamante.

Po obdelavi in ​​brušenju barvni nanos izgine, zato je velika večina diamantov brezbarvnih. Barvni diamanti so izjemno redki. Med najbolj znanimi so: Dresden (zelena), Tiffany diamond (rumena) in Porter Rhodes (modra).

Eden od načinov za ugotavljanje pristnosti diamanta je precej preprost: po površini se s posebnim flomastrom, ki vsebuje debelo črnilo, nariše črta. Če črta ostane neprekinjena, potem je diamant pravi. Na lažnih se črta drobi v kapljice.

Nahajališča in proizvodnja

(V vasi Mir v Sahi v Jakutiji se nahaja neverjeten kamnolom, v katerem že dolgo kopljejo diamante.)

Najdišča diamantov so odkrili na vseh celinah razen na Antarktiki. V naravi se diamanti pojavljajo v obliki nanosov, največ pa jih je v kimberlitnih ceveh. Kimberlitne cevi so neke vrste "luknje" v zemeljski skorji, ki nastanejo med eksplozijo plinov. Po mnenju strokovnjakov je prav v takšnih cevi do 90% vseh diamantov na zemlji.

Najbogatejša nahajališča diamantov se nahajajo v Bocvani, Rusiji, Kanadi, Avstraliji in Južni Afriki. Vsako leto se na svetu izkoplje več kot 130 milijonov karatov diamantov (približno 30 ton). Rusija je na prvem mestu na svetu v rudarjenju diamantov (29% svetovne proizvodnje), po vrednosti najdenih mineralov pa le za Bocvano.

V Rusiji so prvi diamant našli leta 1829 v regiji Perm. Zdaj se ta depozit imenuje "Diamantni ključ". Kasneje so odkrili nahajališča v Sibiriji in regiji Arkhangelsk. Največje nahajališče se nahaja na meji Krasnojarskega ozemlja in Jakutije. Vsebuje naj bi približno trilijon karatov.

Leta 2015 so na Kamčatki odkrili novo vrsto nahajališča diamantov. To so tako imenovani diamanti "Tolbachik", ki so bili odkriti v strjeni lavi vulkana. Nekaj ​​sto diamantov je bilo najdenih že v samo nekaj vzorcih, odvzetih tukaj.

Največji diamant po velikosti so našli leta 1905 v Južni Afriki. Imenuje se "Cullinan". Njegova teža je 3106 karatov. Diamant je dal 96 majhnih in 9 velikih diamantov, od katerih je največji "Afriška zvezda" (530 karatov). Ta diamant zdaj krasi žezlo angleških monarhov in ga hranijo v stolpu.

Leta 1939 je ruski fizik O. Leypunsky prvi dobil sintetični diamant. In od leta 1963 je bila vzpostavljena serijska proizvodnja sintetičnih diamantov, ki se pogosto uporabljajo v tehnologiji in v nakitu.

Aplikacije diamantov

Velika večina naravnih diamantov (do 70%) se uporablja v nakitu - za dekoracijo. Skoraj 50% svetovne proizvodnje diamantov pripada podjetju De Beers, ki ohranja monopol z visokimi cenami za 1 karat. Nedavno je rusko podjetje Alrosa, ki izvaja razvoj in proizvodnjo v 9 državah po vsem svetu, postalo vodilno.

Industrijska uporaba:

Za izdelavo nožev, žag, rezil, svedrov, rezil za steklo itd.;

Kot abraziv pri izdelavi strojev za ostrenje in koles;

V urarski industriji;

V jedrski industriji;

V optiki;

Pri izdelavi kvantnih računalnikov;

V proizvodnji mikroelektronike.