Что делают из Алмазов и в каких сферах он применяется?

Применение алмаза началось более двух веков назад. До середины XX века их использовались как материал для изготовления ювелирных изделий. Интересно то, что для гранения одного алмаза берут другой алмаз. Особая прочность материала не позволяет работать над ним с помощью кристаллических образований других минералов. Учёные минералоги, физики и химики долгое время изучали свойства породы. Они выявили все предельные характеристики, нашли возможность применения камней в различных производственных сферах.

Минерал Алмаз

Свойства и показатели

Образец ценного минерала – аллотропное изменение углерода. У каждого человека есть возможность стать обладателем его частички. Это графит обычного простого карандаша. В графит преобразуется алмаз при определённом повышении температуры. Если ставит камень в таблицу твёрдости Мооса, он займёт самую верхнюю строчку, 10. Выше твёрдости наукой не выявлено и пород крепче алмаза ещё не нашли. Другие особенности минерала:

  • плотность – до 3,4–3,5 г/куб.см;
  • проводимость тепла – до 2,3 тыс. Вт;
  • показатель трения по металлической поверхности – 0,1;
  • верхний слой — плёнка газа в адсорбированном состоянии;
  • при снятии верхнего слоя (плёнки) повышается коэффициент трения до 0,5;
  • низкий коэффициент показателя возможности выдерживать сжатие;
  • высокий модуль структурной упругости.

Кристалл возможно расплавить, если достичь уровня давления в 11 ГПа, показатель плавления – 4 тыс. градусов. Камень начинает гореть при t — от 800-тысячи градусов, процесс проходит на воздухе. Алмаз сгорает, не оставляя остатка, но образуя углекислый газ.

Пламя при горении голубое. Другой результат получается при нагревании без доступа воздушных масс. Температура – 2 тыс. Самоцвет преобразуется в графит, распадается, издавая звуки, похожие на хлопок. Термодинамика отличается в этом случае аномальным характером.


Учёные нашли применение алмазов в современных сферах индустрии и развивающихся технологиях.

Сферы применения

Областей использования свойств материала достаточно много. Можно перечислить основное и наиболее популярное.

Строительные работы

Сложные работы с объёмными конструкциями из бетона требуют соединений. Кроме этого в них часто устанавливают крепления и дополнительные устройства. Сверление, резка и демонтирование требуют прочных деталей. Кристаллические устройства легко справляются с самыми прочными материалами. Свёрла разного диаметра способны сделать аккуратные отверстия. Применяется алмаз не только для работ по бетону, он режет гранит, мрамор, перемалывает щебень.

Алмазный диск и свёрла

Возведение здание начинается с прокладки траншей для кабелей и коммуникационных линий. Для таких работ предназначена специальная техника – проходческий комбайн. Прокладка проводится диском, на котором установлены лезвия с напылением из алмазной крошки.

Приборостроение

Из алмаза делают тысячи моделей устройств, деталей и видов инструментов. Их сложно перечислить. Основные и наиболее известные:

  • фреза;
  • шлифовальный круг;
  • стеклорез;
  • нож по металлу;
  • пила.

Медицина

Используется материал для изготовления медицинских скальпелей. Острые лезвия дают тонкий разрез. Представить действия хирурга без алмазного скальпеля сегодня практически невозможно. Учёные не завершили работы над твёрдым материалом. Медицинский лазер – одно из последних разработок. Минерал является проводником прибора. Новые научные изыскания могут появиться в любое время.

Телекоммуникации

Кристалл позволяет проходить через один кабель разно частотным линиям связи. Он не боится перепадов температуры, терпит скачки напряжения. Преимущества камня — его размеры. Невидимые обычным зрением частицы обладают максимально возможными свойствами. Самоцветы применяются в фотоэлементах, приборах для оптических техник. У астрономов все приборы, действуют, используя возможности минерала.


Химическая и физическая отрасль

Здесь природный материал – защитный компонент. Агрессивная среда повреждает многочисленные химические соединения. Твёрдая порода выдерживает воздействие кислот и других разрушающих составов. Сферы в промышленности, где минералы активно применяются:

  • квантовая физика;
  • лазерные технологии;
  • космические исследования.

Приборы не дают погрешность, позволяя достичь максимальных показателей точности.

Добыча полезных ископаемых

Приборы с твёрдой породой помогают сверлить, прокладывать трубы. Добыча нефти, разработка месторождений газа, пробивание каменных пластов, известковых отложений – возможности Самоцветов.

Камни

Фильеры

В радиоэлектронике использовано специальное металлическое устройство. Фильер – это пластинка из материала с тончайшими, невидимыми отверстиями для проволоки. Нити её создаются из металлов и сплавов. Они могут как обычным ножом разрезать другие материалы, только алмазные фильеры способны выдержать трение и давление острых металлических нитей.

Порошки

Из камня делают порошковые составы. Они использовались и получались после дробления прочных минералов. Искусственные алмазы также становятся основой порошка. Металлическим составом покрывают детали инструментов:

  • дисковые пилы;
  • буровые коронки;
  • напильники;
  • абразивы.

Свёрла создадут непросто тонкие отверстия, а прочные соединения, глубокие ёмкости.

Ювелирное мастерство

Для создания самоцветов высокого качества требуется специальное огранное оборудование. Порошок из прочной породы – активный компонент гранильных фабрик. Шлифовка позволяет сделать из обычного камня сверкающую драгоценность.

Ядерная промышленность

Ещё одно свойство минерала позволяет активно внедрять его для создания ядерных излучений. В камне заряженная частица даёт световую вспышку, от которой появляется импульс тока, чего не даст обычный самоцвет. Такое свойство учёные применили в счётчиках. Камень имеет преимущества перед газом и кристаллическими сетками других материалов.

Детали из прочной породы можно встретить в часах, компьютерах, микроэлектронике.

Виды минералов

Не всякий образец драгоценного камня станет материалом для промышленного использования. Лучшие виды уходят к ювелирам. Они дорогие, находятся в отдельных территориях планеты, поэтому отправлять их в другие отрасли невыгодно, расточительно и необоснованно. Бриллиантов не может быть много, поэтому в массовую промышленность они не идут.

Разновидности камней при добыче

Классификация строится на распределении породы по категориям. Первые две – ювелирные. Остальные семь – технические.

Для промышленного применения подходит синтетически созданный минерал. Статистические факты приводят интересные цифры. В промышленность направляются материалы в большинстве объёма искусственного происхождения, их 97%. Методы и технологии создания минералов:

  1. CVD. Осадок, получаемый в процессе оседания химических паров.
  2. HPHT. Создаётся высокое давление и нужные температуры.
  3. Подрывная синтезация. Условия для создания камней максимально приближены к естественным, происходящим в природе: взрыв и углерод.

Классификации основаны на принципах:

  • генетика, условия образования;
  • прозрачность;
  • равномерность цвета;
  • наличие дефектов;
  • особенности включений.

В каждой стране есть и свои индивидуальные требования: размер, полнота свойств.

Созданные производственным способом алмазы позволяют развивать технологические мощности, модернизировать и улучшать научные достижения.


Ссылка на основную публикацию