Реферат - Алмаз - скачати безкоштовно
Химия

Реферат — Алмаз — скачати безкоштовно


Завантажити реферат: Алмаз

(Легенда та дійсність.)

Діамант! Ця назва відома кожному. З ним асоціюється уявлення про незрівнянний блиск і неперевершену твердість. З другою властивістю пов’язана і назва мінералу, що походить або від арабського слова алмаз (“твердий”), або від грецького адамас (“непереборний”, “незламний”).

Алмази здавна використовувалися як найвишуканіші прикраси. Ювеліри поділяють алмази майже на тисячі сортів залежно від прозорості, тону, густоти та рівномірності забарвлення, наявність тріщин, мінеральних включень та деяких інших ознак. Наприкінці ХХ століття алмази починають застосовуватися з виробництва. Нині економічний потенціал найрозвиненіших держав значною мірою пов’язують із використанням ними алмазів.

Які ж властивості алмазу визначають його широке використання у різних галузях народного господарства? В першу чергу, звичайно, виняткова твердість, яка, якщо судити за швидкістю стирання, в 150 разів вище, ніж у корунду, і в десятки разів краще, ніж у кращих сплавів, які застосовуються для виготовлення різців. Алмаз застосовується при бурінні гірських порід і механічній обробці найрізноманітніших матеріалів, для протягування (волочіння) тонкого дроту, як абразив і т.п.

Більше половини видобутку технічних алмазів йде виготовлення спеціального інструменту для обробної промисловості. Застосування алмазних різців та свердлів на обробці кольорових та чорних металів, твердих та надтвердих сплавів, скла, каучуку, пластмас та інших синтетичних речовин дає величезний економічний ефект порівняно з використанням твердосплавного інструменту. Надзвичайно важливо, що при цьому не лише в десятки разів підвищує продуктивність праці (при токарній обробці пластмас навіть у сотні разів!), але водночас значно покращується якість продукції. Оброблені алмазним різцем поверхня не вимагають шліфування, на них практично відсутні мікротріщини, внаслідок чого багаторазово збільшується термін служби деталей, що отримуються.

Практично всі сучасні галузі промисловості, в першу чергу електротехнічна, радіоелектронна і приладобудівна, у величезних кількостях використовують тонкий дріт, що виготовляється з різних. Така дрот з твердих металів і сплавів (вольфраму, хромонікелевої сталі та ін) може бути виготовлена ​​лише за допомогою алмазних фільєр. Фільєри є пластинчасті алмази з просвердленими в них найтоншими отворами.

Широке застосування у промисловості знаходять і алмазні порошки. Їх одержують шляхом дроблення низькосортних природних алмазів, а також виготовляють на спеціальних підприємствах із виробництва синтетичних алмазів. Алмазні порошки використовуються в дискових алмазних пилах, дрібноалмазних бурових коронках, спеціальних напилках і як абразив. Тільки із застосуванням алмазних порошків вдалося створити унікальні свердла, які забезпечують одержання глибоких тонких отворів у твердих та крихких матеріалах.

Алмазні порошки знаходять застосування на гранільних фабриках, де всі самоцвіти, і в тому числі алмази, піддаються органіці та шліфуванні, завдяки чому непоказні до цього камені стають таємниче світяться або сліпуче блискучими коштовностями, до неповторної краси яких ніхто не залишиться. В алмазі під дією зарядженої частки відбувається світловий спалах і виникає імпульс струму. Ці властивості дозволяють використовувати алмази як детектори ядерного випромінювання. Світіння алмазів та виникнення імпульсів електричного струму при опроміненні дозволяє застосовувати їх у лічильниках швидких частинок. Алмаз як такий лічильник має незаперечні переваги в порівнянні з газовими та іншими кристалічними приладами.

У Радянському Союзі після відкриття якутських родовищ була створена алмазодобувна промисловість. У значних масштабах у нас виробляються синтетичні алмази.

Діамантом, як і іншим кристалічним тілам, властива анізотропія деяких характеристик у тому числі і анізотропія твердості, що обумовлено особливостями внутрішньої будови кристалів. Твердість змінюється не тільки від грані до грані, але і не рідко в межах однієї грані кристала, що необхідно враховувати при обробці алмазу та при роботі з алмазним інструментом.

Інші фізико-механічні властивості. Важливе значення має дуже низький коефіцієнт тертя алмазу по металі на повітрі — всього 0.1, що пов’язано з утворенням на поверхні кристала тонких плівок адсорбованого газу, що відіграють своєрідне мастило. Коли такі плівки не утворюються, коефіцієнт тертя зростає та сягає 0.5-0.55. Низький коефіцієнт тертя обумовлює виняткову зносостійкість алмазу на стирання, яка перевищує зносостійкість корунду в 90 разів, а інших абразивних матеріалів – у сотні та тисячі разів. В результаті, наприклад, при шліфуванні виробів з твердих сплавів алмазного порошку витрачається в 600-3000 разів менше ніж будь-якого іншого абразиву.

Для алмазу також характерні найвищий (порівняно з іншими відомими матеріалами) модуль пружності та найнижчий коефіцієнт стиснення.

Термічні характеристики. Температура плавлення алмазу становить 3700-4000 °C. На повітрі алмаз згоряє при 850-1000’С, а в струмені чистого кисню горить слабо-блакитним полум’ям при 720-800’С, повністю перетворюючись зрештою на вуглекислий газ. При нагріванні до 2000-3000°С без доступу повітря алмаз перетворюється на графіт.

Мінерал, що розглядається, має винятково високу теплопровідність, що обумовлює швидкий відхід тепла, що виникає в процесі обробки деталей інструментом, виготовленим з нього. Крім того, для алмазу характерний низький температурний коефіцієнт лінійного розширення (нижче ніж у твердих сплавів і сталі). Ця властивість алмазу враховується при вставці його в оправу із різних металів та інших матеріалів.

Оптичні характеристики. Середній показник заломлення безбарвних кристалів алмазу в жовтому кольорі дорівнює приблизно 2417, а для різних кольорів спектра він варіює від 2402 (для червоного) до 2465 (для фіолетового). Здатність кристалів розкладати білий колір окремі складові називається дисперсією. Для алмазу дисперсія дорівнює 0.063. Як показники заломлення, так і дисперсія алмазу набагато перевищують аналогічні властивості всіх інших природних прозорих речовин, що і обумовлює у поєднанні з твердістю неперевершені якості алмазів як дорогоцінного каміння. Високе заломлення разом із надзвичайно сильною дисперсією викликає характерний блиск відполірованого алмазу, названим алмазним.

Однією з важливих властивостей алмазів є люмінесценція. Під дією сонячного світла і особливо катодних, ультрафіолетових та рентгенівських променів алмази починають люмінесцувати – світитися різними кольорами. Під дією катодного та рентгенівського випромінювання світяться всі різновиди алмазів, а під дією ультрафіолетового – лише деякі. Рентгенолюмінесценція широко застосовується практично для вилучення алмазів з породи.

Форма кристалів. Більшість алмазів зустрічається у природі як окремих добре оформлених кристалів чи його уламків. Переважають октаедри, ромбододекаедри та куби, а також їх комбінації. Це кристали із рівними плоскими гранями. Так їх і називають – плоскогранними. Рідше трапляються кривогранні, округлі кристали, однак у деяких родовищах вони переважають. Найчастіше кристали алмазу зростаються один з одним або як би «проростають» один одного, утворюючи відповідно так звані двійники зрощення і проростання.

Практично у всіх алмазних родовищах присутні мікро- і прихованокристалічні агрегати, складені сотнями найдрібніших зерен алмазу, що тісно зрослися. Вони поділяються на борт, баллас та карбонадо. Бортом зазвичай називають неправильні дрібнозернисті зростки. Баласи являють собою кулясті агрегати, радіально-променистої будови, карбонадо — тонкозернисті агрегати, що мають масивну, пористу, коксоподібну та шлакоподібну будову. Найбільш цінуються масивні карбонадо, покриття емалеподібною скоринкою, яка твердіша за саму алмазне ядро. Карбонадо незамінні виготовлення алмазних бурових коронок.

Класифікація алмазів. Спроби класифікувати алмази робилися з давніх-давен. Так, стародавні індуси поділяли алмази, як і людей, на чотири касти: брахмани, кшатрії, вайшії та шудри. До брахманів належали прозорі високоякісні кристали, до кшатрій і вайші — каміння каміння більш низькосортне з червонуватим відтінком, до шудр — найбільш низькоякісні алмази сірого кольору. Відповідно шудри оцінювалися у чверть, вайшії — наполовину, а кшатрії — на три чверті вартості брахманів.

В даний час існує безліч класифікацій алмазів, що ґрунтуються на різних принципах. У одних класифікаційних схемах зроблено спроби врахувати всі властивості алмазів, за іншими — основою покладено генетичний принцип, тобто. уявлення про умови утворення тих чи інших груп алмазів У Радянському Союзі найбільшого поширення набули класифікаційні схеми Ю.Л.Орлова та З.В.Бартошинського. У той же час ювеліри, підходячи до цього питання зі своїх позицій, поділяють алмази майже на тисячу сортів залежно від прозорості, тону, густоти та рівномірності забарвлення, наявності тріщин, мінеральних включень та деяких інших ознак.

У нашій країні прийнято класифікацію, де враховується якість алмазів, їх розмірність, маса та сфера застосування. За якістю визначається 9 категорій природної алмазної сировини. До категорій 1 і 2 віднесено ювелірні алмази, до решти — різні сорти технічних. У свою чергу, категорії поділяються на групи з урахуванням маси та розмірів кристалів, а групи — на підгрупи із зазначенням галузі використання алмазів.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *