Алмазы
ÐÅÔÅÐÀÒ
ÏÎ ÕÈÌÈÈ
ÏÎÄÃÎÒÎÂËÅÍ:
ÀËÌÀÇ.
(Ëåãåíäà
è
äåéñòâèòåëüíîñòü.)
Àëìàç!
Ýòî
íàçâàíèå
èçâåñòíî
êàæäîìó. Ñ íèì
àññîöèèðóåòñÿ
ïðåäñòàâëåíèå
î íåñðàâíåííîì
áëåñêå è
íåïðåâçàéäåííîé
òâåðäîñòè.
Ñî âòîðûì
ñâîéñòâîì
ñâÿçàíî è
íàçâàíèå ìèíåðàëà,
êîòîðîå
ïðîèñõîäèò
èëè îò àðàáñêîãî
ñëîâà àë-ìàñ
(“òâåðäåéøèé”),
èëè îò ãðå÷åñêîãî
àäàìàñ
(“íåïðåîäîëèìûé”,
”íåñîêðóøèìûé”).
Àëìàçû
èçäàâíî
èñïîëüçîâàëèñü
â êà÷åñòâå
ñàìûõ
èçûñêàííûõ
óêðàøåíèé.
Þâåëèðû ðàçäåëÿþò
àëìàçû
ïî÷òè íà
òûñÿ÷è
ñîðòîâ â
çàâèñèìîñòè
îò
ïðîçðà÷íîñòè,
òîíà, ãóñòîòû
è
ðàâíîìåðíîñòè
îêðàñêè,
íàëè÷èå òðåùèí,
ìèíåðàëüíûõ
âêëþ÷åíèé è
íåêîòîðûõ
äðóãèõ
ïðèçíàêîâ. Â
êîíöå
äâàäöàòîãî âåêà
àëìàçû
íà÷èíàþò
ïðèìåíÿòñÿ
íà ïðîèçâîäñòâå.
 íàñòîÿùåå
âðåìÿ
ýêîíîìè÷åñêèé
ïîòåíöèàë
íàèáîëåå
ðàçâèòûõ
ãîñóäàðñòâ
â
çíà÷èòåëüíîé
ìåðå ñâÿçûâàåòñÿ
ñ
èñïîëüçîâàíèåì
èìè àëìàçîâ.
Êàêèå
æå ñâîéñòâà
àëìàçà
îïðåäåëÿþò
åãî øèðîêîå
èñïîëüçîâàíèå
â ñàìûõ
ðàçëè÷íûõ
îáëàñòÿõ
íàðîäíîãî
õîçÿéñòâà? Â
ïåðâóþ î÷åðåäü,
êîíå÷íî,
èñêëþ÷èòåëüíàÿ
òâåðäîñòü,
êîòîðàÿ, åñëè
ñóäèòü ïî
ñêîðîñòè
èñòèðàíèÿ, â
150 ðàç âûøå,
÷åì ó
êîðóíäà, è â
äåñÿòêè ðàç
ëó÷øå, ÷åì ó
ëó÷øèõ
ñïëàâîâ,
ïðèìåíÿåìûõ
äëÿ
èçãîòàâëåíèÿ
ðåçöîâ.
Àëìàç
ïðèìåíÿåòñÿ
ïðè áóðåíèå
ãîðíûõ ïîðîä
è ìåõàíè÷åñêîé
îáðàáîòêå
ñàìûõ
ðàçíîîáðàçíûõ
ìàòåðèàëîâ,
äëÿ
ïðîòÿãèâàíèå
(âîëî÷åíèÿ)
òîíêîé
ïðîâîëêè, â
êà÷åñòâå
àáðàçèâà è
ò.ï.
Áîëåå
ïîëîâèíû
äîáû÷è
òåõíè÷åñêèõ
àëìàçîâ
èäåò íà
èçãîòîâëåíèÿ
ñïåöèàëüíîãî
èíñðóìåíòà
äëÿ
îáðàáàòûâàþùåé
ïðîìûøëåííîñòè.
Ïðèìåíåíèå
àëìàçíûõ
ðåçöîâ è ñâåðë
íà
îáðàáîòêå
öâåòíûõ è
÷åðíûõ
ìåòàëîâ,
òâåðäûõ è
ñâåðõòâåðäûõ
ñïëàâîâ ,
ñòåêëà , êàó÷óêà,
ïëàñìàññ è
äðóãèõ
ñèíòåòè÷åñêèõ
âåùåñòâ
äàåò
îãðîìíûé
ýêîíîìè÷åñêèé
ýôôåêò ïî
ñðàâíåíèþ ñ
èñïîëüçîâàíèåì
òâåðäîñïëàâíîãî
èíñòðóìåíòà.
×åðåçâû÷àéíî
âàæíî, ÷òî
ïðè ýòîì íå
òîëüêî â
äåñÿòêè ðàç
ïîâûøàåò
ïðîèçâîäèòåëüíîñòü
òðóäà (ïðè
òîêàðíîé
îáðàáîòêå
ïëàñòìàññ
äàæå â ñîòíè
ðàç!), íî
îäíîâðåìåííî
çíà÷èòåëüíî
óëó÷øàåòñÿ
êà÷åñòâî
ïðîäóêöèè.
Îáðàáîòàííûå
àëìàçíûì
ðåçöîì
ïîâåðõíîñòü
íå òðåáóþò
øëèôîâêè, íà
íèõ
ïðàêòè÷åñêè
îòñóòñòâóþò
ìèêðî òðåùåíû,
â ðåçóëüòàòå
÷åãî
ìíîãîêðàòíî
óâåëè÷èâàåòñÿ
ñðîê ñëóæáû
ïîëó÷àåìûõ
äåòàëåé.
Ïðàêòè÷åñêè
âñå
ñîâðåìåííûå
îòðàñëè ïðîìûøëåííîñòè,
â ïåðâóþ
î÷åðåäü
ýëåêòðîòåõíè÷åñêàÿ,
ðàäèîýëåêòðîííàÿ
è ïðèáîðîñòðîèòåëüíàÿ,
â îãðîìíûõ
êîëëè÷åñòâàõ
èñïîëüçóþò
òîíêóþ
ïðîâîëêó,
èçãîòàâëèâàåìóþ
èç
ðàçëè÷íûõ
Ïðè ýòîì
ïðåäúÿâëÿþòñÿ
ñòðîãèå
òðåáîâàíèÿ
ê êðóãîâîé
ôîðìå è
íåèçìåííîñòè
äèàìåòðà
ïîïåðå÷íîãî
ñå÷åíèÿ ïðîâîëêè
ïðè âûñîêîé
÷èñòîòå
ïîâåðõíîñòè.Òàêàÿ
ïðîâîëêà èç
òâåðäûõ
ìåòàëëîâ è
ñïëàâîâ
(âîëüôðàìà,
õðîìîíèêåëåâîé
ñòàëè è äð.) ìîæåò
áûòü
èçãîòîâëåíà
ëèøü ñ
ïîìîùúþ àëìàçíûõ
ôèëüåð.Ôèëüåðû
ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé
ïëàñòèí÷àòûå
àëìàçû ñ
ïðîñâåðëåííûìè
â íèõ
òîí÷àéøèìè
îâåðñòèÿìè.
Øèðîêîå
ïðèìåíåíèå
â
ïðîìûøëåííîñòè
íàõîäÿò è
àëìàçíûå
ïîðîøêè. Èõ
ïîëó÷àþò
ïóòåì
äðîáëåíèå
íèçêîñîðòíûõ
ïðèðîäíûõ
àëìàçîâ, à
òàêæå
èçãîòàâëèâàþò
íà
ñïåöèàëüíûõ ïðåäïðèÿòèÿõ
ïî
ïðîèçâîäñòâî
ñèíòåòè÷åñêèõ
àëìàçîâ.
Àëìàçíûå
ïîðîøêè
èñïîëüçóþòñÿ
â äèñêîâûõ
àëìàçíûõ
ïèëàõ,ìåëêîàëìàçíûõ
áóðîâûõ
êîðîíêàõ,
ñïåöèàëüíûõ
íàïèëüíèêàõ
è â êà÷åñòâå
àáðàçèâà.
Òîëüêî ñ ïðèìåíåíèåì
àëìàçíûõ
ïîðîøêîâ
óäàëîñü ñîçäàòü
óíèêàëüíûå
ñâåðëà,
êîòîðûå
îáåñïå÷èâàþò
ïîëó÷åíèå
ãëóáîêèõ
òîíêèõ îòâåðñòèé
â òâåðäûõ è
õðóáêèõ
ìàòåðèàëàõ.
Àëìàçíûå
ïîðîøêè
íàõîäÿò
ïðèìåíåíèÿ
íà ãðàíèëüíûõ
ôàáðèêàõ,
ãäå âñå
ñàìîöâåòû, è
â òîì ÷èñëå
àëìàçû,
ïîäâåðãàþòñÿ
îðãàíèêå è
øëèôîâêå,
áëàãîäàðÿ
÷åìó
íåâçðà÷íûå
äî ýòîãî
êàìíè
ñòàíîâÿòñÿ
òàèíñòâåííî
ñâåòÿùèìèñÿ
èëè
îñëåïèòåëüíî
ñâåðêàþùèìè
äðàãîöåííîñòÿìè,
ê íå
ïîâòîðèìîé
êðàñîòå
êîòðûõ
íèêòî íå
îñòàíåòñÿ
ðàâíîäóøíûì.
 àëìàçå ïîä
äåéñòâèåì
çàðÿæåííîé
÷àñòèöå
ïðîèñõîäèò
ñâåòîâàÿ
âñïûøêà è âîçíèêàåò
èìïóëüñ
òîêà. Ýòè
ñâîéñòâà
ïîçâîëÿþò
èñïîëüçîâàòü
àëìàçû â
êà÷åñòâå äåòåêòîðîâ
ÿäåðíîãî
èçëó÷åíèÿ.
Ñâå÷åíèå àëìàçîâ
è
âîçíèêíîâåíèå
èìïóëüñîâ
ýëåêòðè÷åñêîãî
òîêà ïðè
îáëó÷åíèè
ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü
èõ â
ñ÷åò÷èêàõ
áûñòðûõ
÷àñòèö.
Àëìàç â
êà÷åñòâå
òàêîãî
ñ÷åò÷èêà
îáëàäàåò íåîñïîðèìûìè
ïðåèìóùåñòâàìè
ïî ñðàâíåíèþ
ñ ãàçîâûìè è
äðóãèìè
êðèñòàëëè÷åñêèìè
ïðèáîðàìè.
Â
Ñîâåòñêîì
Ñîþçå ïîñëå
îòêðûòèÿ
ÿêóòñêèõ
ìåñòîðîæäåíèé
áûëà
ñîçäàíà
àëìàçîäîáûâàþùàÿ
ïðîìûøëåííîñòü.
Â
çíà÷èòåëüíûõ
ìàñøòàáàõ
ó íàñ
ïðîèçâîäÿòñÿ
è ñèíòåòè÷åñêèå
àëìàçû.
Àëìàçîì,
êàê è äðóãèì
êðèñòàëëè÷åñêèì
òåëàì,
ñâîéñòâåííà
àíèçîòðîïèÿ
íåêîòîðûõ
õàðàêòåðèñòèê
â òîì ÷èñëå è
àíèçîòðîïèÿ
òâåðäîñòè,
÷òî
îáóñëîâëåííî
îñîáåííîñòÿìè
âíóòðåííåãî
ñòðîåíèÿ
êðèñòàëëîâ. Òâåðäîñòü
ìåíÿåòñÿ íå
òîëüêî îò
ãðàíè ê
ãðàíè, íî è íå
ðåäêî â ïðåäåëàõ
îäíîé ãðàíè
êðèñòàëëà,
÷òî íå îáõîäèìî
ó÷èòûâàòü
ïðè
îáðàáîòêå
àëìàçà è ïðè
ðàáîòå ñ
àëìàçíûì
èíñòðóìåíòîì.
Ïðî÷èå
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå
ñâîéñòâà.
Âàæíîå
çíà÷åíèå
èìååò î÷åíü
íèçêèé êîýôôèöèåíò
òðåíèÿ
àëìàçà ïî
ìåòàëëó íà âîçäóõå
- âñåãî 0.1, ÷òî
ñâÿçàíî ñ
îáðàçîâàíèåì
íà
ïîâåðõíîñòè
êðèñòàëëà
òîíêèõ ïëåíîê
àäñîðáèðîâàííîãî
ãàçà,
èãðàþùèõ
ðîëü ñâîåîáðàçíîé
ñìàçêè.
Êîãäà òàêèå
ïëåíêè íå
îáðàçóþòñÿ,
êîýôôèöèåíò
òðåíèÿ âîçðàñòàåò
è äîñòèãàåò
0.5-0.55. Íèçêèé
êîýôôèöèåíò
òðåíèÿ
îáóñëàâëèâàåò
èñêëþ÷èòåëüíóþ
èçíîñîñòîéêîñòü
àëìàçà íà
èñòèðàíèå,
êîòîðàÿ
ïðåâûøàåò
èçíîñîñòîéêîñòü
êîðóíäà â 90
ðàç, à äðóãèõ
àáðàçèâíûõ
ìàòåðèàëîâ -
â ñîòíè è
òûñÿ÷è ðàç. Â
ðåçóëüòàòå,
íàïðèìåð, ïðè
øëèôîâàíèè
èçäåëèé èç
òâåðäûõ
ñïëàâîâ
àëìàçíîãî
ïîðîøêà
ðàñõîäóåòñÿ
â 600-3000 ðàç
ìåíüøå, ÷åì
ëþáîãî
äðóãîãî àáðàçèâà.
Äëÿ
àëìàçà
òàêæå
õàðàêòåðíû
ñàìûé âûñîêèé
(ïî
ñðàâíåíèþ ñ
äðóãèìè
èçâåñòíûìè
ìàòåðèàëàìè)
ìîäóëü
óïðóãîñòè è
ñàìûé íèçêèé
êîýôôèöèåíò
ñæàòèÿ.
Òåðìè÷åñêèå
ñâîéñòâà.
Òåìïåðàòóðà
ïëàâëåíèÿ
àëìàçà
ñîñòàâëÿåò
3700-4000’C. Íà âîçäóõå
àëìàç
ñãîðàåò ïðè
850-1000’Ñ, à â ñòðóå
÷èñòîãî
êèñëîðîäà
ãîðèò
ñëàáî-ãîëóáûì
ïëàìåíåì ïðè
720-800’Ñ,
ïîëíîñòüþ
ïðåâðàùàÿñü
â êîíå÷íîì ñ÷åòå
â
óãëåêèñëûé
ãàç. Ïðè
íàãðåâå äî
2000-3000’Ñ áåç
äîñòóïà
âîçäóõà
àëìàç
ïåðåõîäèò â
ãðàôèò.
Ðàññìàòðèâàåìûé
ìèíåðàë
îáëàäàåò
èñêëþ÷èòåëüíî
âûñîêîé
òåïëîïðîâîäíîñòüþ,
÷òî
îáóñëîâëèâàåò
áûñòðûé
îòõîä òåïëà,
âîçíèêàþùåãî
â ïðîöåññå
îáðàáîòêè
äåòàëåé èíñòðóìåíòîì,
èçãîòîâëåííûì
èç íåãî. Êðîìå
òîãî, äëÿ
àëìàçà
õàðàêòåðåí
íèçêèé
òåìïåðàòóðíûé
êîýôôèöèåíò
ëèíåéíîãî
ðàñøèðåíèÿ
(íèæå, ÷åì ó
òâåðäûõ
ñïëàâîâ è
ñòàëè). Ýòî
ñâîéñòâî
àëìàçà
ó÷èòûâàåòñÿ
ïðè âñòàâêå
åãî â îïðàâó
èç ðàçíûõ ìåòàëëîâ
è äðóãèõ
ìàòåðèàëîâ.
Îäíèì
èç âàæíûõ
ñâîéñòâ
àëìàçîâ
ÿâëÿåòñÿ
ëþìèíåñöåíöèÿ.
Ïîä
äåéñòâèåì
ñîëíå÷íîãî
ñâåòà è
îñîáåííî
êàòîäíûõ,
óëüòðàôèîëåòîâûõ
è
ðåíòãåíîâñêèõ
ëó÷åé
àëìàçû
íà÷èíàþò
ëþìèíåñöèðîâàòü
- ñâåòèòüñÿ
ðàçëè÷íûìè
öâåòàìè. Ïîä
äåéñòâèåì
êàòîäíîãî è
ðåíòãåíîâñêîãî
èçëó÷åíèÿ
ñâåòÿòñÿ
âñå ðàçíîâèäíîñòè
àëìàçîâ, à
ïîä
äåéñòâèåì
óëüòðàôèîëåòîâîãî
- òîëüêî
íåêîòîðûå.
Ðåíòãåíîëþìèíåñöåíöèÿ
øèðîêî
ïðèìåíÿåòñÿ
íà ïðàêòèêå
äëÿ
èçâëå÷åíèÿ
àëìàçîâ èç
ïîðîäû.
Ôîðìà
êðèñòàëëîâ.
Áîëüøàÿ
÷àñòü
àëìàçîâ
âñòðå÷àåòñÿ
â ïðèðîäå â
âèäå
îòäåëüíûõ
õîðîøî
îôîðìëåííûõ êðèñòàëëîâ
èëè èõ
îáëîìêîâ.
Ïðåîáëàäàþò
îêòàýäðû,
ðîìáîäîäåêàýäðû
è êóáû, à
òàêæå èõ
êîìáèíàöèè. Ýòî
êðèñòàëëû ñ
ðîâíûìè
ïëîñêèìè
ãðàíÿìè. Òàê
èõ è
íàçûâàþò -
ïëîñêîãðàííûìè.
Ðåæå âñòðå÷àþòñÿ
êðèâîãðàííûå,
îêðóãëûå
êðèñòàëëû,
îäíàêî â
íåêîòîðûõ
ìåñòîðîæäåíèÿõ
îíè
ïðåîáëàäàþò.
Çà÷àñòóþ
êðèñòàëëû
àëìàçà
ñðàñòàþòñÿ
äðóã ñ äðóãîì
èëè æå êàê áû
“ïðîðàñòàþò”
äðóã äðóãà,
îáðàçóÿ
ñîîòâåòñòâåííî
òàê
íàçûâàåìûå
äâîéíèêè
ñðàñòàíèÿ è
ïðîðàñòàíèÿ.
Ïðàêòè÷åñêè
âî âñåõ
àëìàçíûõ
ìåñòîðîæäåíèÿõ
ïðèñóòñòâóþò
ìèêðî- è
ñêðûòîêðèñòàëëè÷åñêèå
àãðåãàòû,
ñëîæåííûå
ñîòíÿìè
òåñíî
ñðîñøèõñÿ
ìåëü÷àéøèõ
çåðåí àëìàçà.
Îíè
ïîäðàçäåëÿþòñÿ
íà áîðò,
áàëëàñ è
êàðáîíàäî.
Áîðòîì îáû÷íî
íàçûâàþò
íåïðàâèëüíûå
ìåëêîçåðíèñòûå
ñðîñòêè.
Áàëëàñû
ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé
øàðîîáðàçíûå
àãðåãàòû,
ðàäèàëüíî-ëó÷èñòîãî
ñòðîåíèÿ,
êàðáîíàäî -
òîíêîçåðíèñòûå
àãðåãàòû,
èìåþùèå
ìàññèâíîå,
ïîðèñòîå,
êîêñîâèäíîå
è
øëàêîâèäíîå
ñòðîåíèå. Íàèáîëåå
öåíÿòñÿ
ìàññèâíûå
êàðáîíàäî, ïîêðûòèå
ýìàëåâèäíîé
êîðî÷êîé,
êîòîðàÿ òâåðæå
ñàìîãî
àëìàçíîãî
ÿäðà.
Êàðáîíàäî
íåçàìåíèìû
äëÿ
èçãîòîâëåíèÿ
àëìàçíûõ
áóðîâûõ
êîðîíîê.
Êëàññèôèêàöèÿ
àëìàçîâ.
Ïîïûòêè
êëàññèôèöèðîâàòü
àëìàçû
ïðåäïðèíèìàëèñü
ñ
íåçàïàìÿòíûõ
âðåìåí. Òàê,
äðåâíèå
èíäóñû
ðàçäåëÿëè
àëìàçû, êàê è
ëþäåé, íà
÷åòûðå
êàñòû:
áðàõìàíû,
êøàòðèè,
âàéøèè è
øóäðû. Ê
áðàõìàíàì
îòíîñèëèñü
ïðîçðàíûå
âûñîêîêà÷åñòâåííûå
êðèñòàëëû, ê
êøàòðèÿì è
âàéøèÿì -
êàìíè êàìíè
áîëåå
íèçêîñîðòíûå
ñ
êðàñíîâàòûì
îòòåíêîì, ê
øóäðàì - íàèáîëåå
íèçêîêà÷åñòâåííûå
àëìàçû ñåðîãî
öâåòà.
Ñîîòâåòñòâåííî
øóäðû îöåíèâàëèñü
â ÷åòâåðòü,
âàéøèè - â
ïîëîâèíó, à
êøàòðèè - â
òðè
÷åòâåðòè
ñòîèìîñòè
áðàõìàíîâ.
Â
íàñòîÿùåå
âðåìÿ
ñóùåñòâóåò
ìíîæåñòâî
êëàññèôèêàöèé
àëìàçîâ, îñíîâàííûõ
íà
ðàçëè÷íûõ
ïðèíöèïàõ. Â
îäíèõ êëàññèôèêàöèîííûõ
ñõåìàõ
ñäåëàíû ïîïûòêè
ó÷åñòü âñå
ñâîéñòâà
àëìàçîâ, â
äðóãèõ - â
îñíîâó
ïîëîæåí
ãåíåòè÷åñêèé
ïðèíöèï, ò.å.
ïðåäñòàâëåíèÿ
îá óñëîâèÿõ
îáðàçîâàíèÿ
òåõ èëè èíûõ
ãðóïï
àëìàçîâ. Â
Ñîâåòñêîì
Ñîþçå
íàèáîëüøåå
ðàñïðîñòðîíåíèå
ïîëó÷èëè
êëàññèôèêàöèîííûå
ñõåìû
Þ.Ë.Îðëîâà è
Ç.Â.Áàðòîøèíñêîãî.
 òî æå âðåìÿ
þâåëèðû, ïîäõîäÿ
ê äàííîìó
âîïðîñó ñî
ñâîèõ
ïîçèöèé,
ðàçäåëÿþò
àëìàçû
ïî÷òè íà
òûñÿ÷ó
ñîðòîâ â
çàâèñèìîñòè
îò
ïðîçðà÷íîñòè,
òîíà, ãóñòîòû
è
ðàâíîìåðíîñòè
îêðàñêè,
íàëè÷èÿ
òðåùèí,
ìèíåðàëüíûõ
âêëþ÷åíèé è
íåêîòîðûõ
äðóãèõ
ïðèçíàêîâ.
Â
íàøåé
ñòðàíå
ïðèíÿòà
êëàññèôèêàöèÿ,
ãäå
ó÷èòûâàåòñÿ
êà÷åñòâî
àëìàçîâ, èõ
ðàçìåðíîñòü,
ìàññà è
ñôåðà
ïðèìåíåíèÿ.
Ïî êà÷åñòâó
îïðåäåëÿåòñÿ
9 êàòåãîðèé
ïðèðîäíîãî àëìàçíîãî
ñûðüÿ. Ê
êàòåãîðèÿì
1è 2 îòíåñåíû
þâåëèðíûå
àëìàçû, ê
îñòàëüíûì -
ðàçëè÷íûå
ñîðòà
òåõíè÷åñêèõ.
 ñâîþ
î÷åðåäü, êàòåãîðèè
ïîäðàçäåëÿþòñÿ
íà ãðóïïû ñ
ó÷åòîì ìàññû
è ðàçìåðîâ
êðèñòàëëîâ,
à ãðóïïû - íà
ïîäãðóïïû ñ
óêàçàíèåì
îáëàñòè
èñïîëüçîâàíèÿ
àëìàçîâ.