Для чего используют алмазы

Области использования алмазов

Природные и синтетические алмазы благодаря уникальным свойствам используются для создания ювелирных украшений, в производстве высокоточного и медицинского оборудования, инструментов с высокой прочностью. Камни разделяют на ювелирные и технические. Первые обладают высокой степенью прозрачности, могут иметь уникальные фентезийные оттенки и после огранки качественно преломляют свет с характерным блеском. Технические образцы не имеют столь высоких характеристик, их не подвергают огранке, а используют для нужд науки и производств. Несмотря на все достижения синтеза искусственных камней, алмазы остаются ценным материалом и желанным приобретением.

Применение алмаза в ювелирном деле

Только камни с безупречными характеристиками – чистотой, цветом, отсутствием дефектов признаются «ювелирными». Они проходят огранку превращаясь в прекрасные, сверкающие бриллианты. Уникальные экземпляры становятся достоянием коллекций и государственных сокровищниц. Большинство камней после огранки используются для изготовления ювелирных изделий.

Галилео. Бриллианты (часть 1)

Бриллианты используются для женских и мужских украшений. Высококачественные камни закупаются на аукционах для коллекций модных домов или создания уникальных авторских украшений. Массовое производство ювелирных изделий допускает применение камней среднего качества:

• их дефекты не различимы невооруженным глазом, украшение можно спокойно носить в повседневной жизни;
• стоимость таких камней ниже, чем у высококачественных безупречных собратьев, потому ювелирные украшения доступны по цене массовому потребителю.

Нет таких ювелирных изделий, где не могли бы использоваться бриллианты. Драгоценные гарнитуры в современном мире – олицетворение роскоши, но, даже не имея сверхвысоких доходов, женщины стараются приобрести в коллекцию драгоценностей серьги, кулоны, браслеты и колье с бриллиантами. Ювелиры также применяют бриллианты и алмазную крошку для производства часов.

Что делают из алмазов кроме украшений

Кроме ювелирных изделий камни применяются в часовых механизмах, оптических приборах, фотоаппаратах. Алмазы позволяют создать защитные элементы для приборов, повышающие срок эксплуатации. Также свойства драгоценных камней используют при создании мощных, быстрых и компактных компьютеров.

Где применяют бриллиант кроме украшений

Физико-химические свойства ограненного алмаза нашли применение не только в ювелирной промышленности. Технические алмазы перерабатывают для производства прочных, не теряющих остроты инструментов и шлифовальных дисков, синтетические камни применяются в электронике, медицине, научных исследованиях. Благодаря устойчивости бриллиантов к радиации их применяют даже на космических станциях.

Инструменты и комплектующие

Твердость алмаза и его способность отводить тепло взяли на вооружение при производстве строительных, промышленных инструментов и оборудования, а также для производства комплектующих машиностроения.

Например, при строительстве сверхзвуковых самолетов детали, подверженные перегреву, покрывают алмазным напылением или помещают в корпус с таким покрытием. Алмаз быстро отводит избыток тепла, исключая преждевременный выход из строя.

Алмазное напыление на режущих дисках, ножах, сверлах, шлифовальном оборудовании также исключает нагрев в результате трения и позволяет работать с материалами высокой твердости:

• металлами;
• бетонными изделиями;
• натуральным камнем твердых пород.

Алмазная крошка способствует не только сохранению остроты инструмента и его прочности, но также позволяет сократить время на проведение манипуляций.

Телекоммуникации

Передача сигнала посредством кабеля может нарушаться из-за скачков напряжения, перепадов температур. Кроме того, необходимо решить вопрос передачи сигналов с разными частотами по общей магистрали кабеля. Кристаллы алмаза устойчивы к перегреву и низким температурам, перепады напряжения никак не влияют на их характеристики. Также они позволяют единовременно передавать несколько сигналов разной частоты через один кабель.

Медицина

Алмазы нашли применение в сфере здравоохранения и медицины, став основой для качественного инструмента и оборудования. Его также используют при производстве специального медицинского белья.

• Камни используют для создания медицинских лазеров, широко применяемых в косметологии, стоматологии и хирургии.
• Хирургические скальпели с алмазным напылением длительно остаются острыми, позволяя осуществлять аккуратные, точные надрезы. Их активно применяют в нейрохирургии и при проведении полостных исследований.
• Стоматологические боры также покрыты алмазной пылью для аккуратного препарирования зубной эмали.
• Специальное алмазное белье оказывает стимулирующее воздействие на процесс кроветворения и циркуляции крови и лимфы в клетках тела.

Прочность алмаза и его химическая инертность делает его незаменимым составляющим для нужд медицины. Инструменты долго сохраняют высокие рабочие характеристики, не вступают в реакции с жидкими средами организма, лекарственными и дезинфицирующими препаратами.

Ядерная промышленность

В данном направлении используются 2 свойства алмаза: обеспечение высокой точности работы приборов, а также в качестве измерителя ядерного излучения. В последнем случае в основе лежит феномен световой вспышки при попадании иона в структуру алмаза.

Химическая сфера

Алмаз устойчив к воздействию кислот и щелочей, что делает его незаменимым помощником в химической промышленности. Во-первых, это создание защитных элементов, способных противостоять самым агрессивным веществам, таким как плавиковая кислота. Во-вторых, использование алмазных инструментов и инвентаря позволяет получать максимально точные результаты о взаимодействии различных веществ между собой.

Электроника

До 2003 года применение алмазов в сфере электроники имело 3 препятствия: высокая стоимость природного сырья, отсутствие надежных источников поставки больших и чистых камней, а также не было механизмов превращения алмаза с характеристиками естественного изолятора в полупроводник p- и n-типа.

• Первая проблема была связана с политикой корпорации «De Beers», являющейся монополистом в секторе добычи природных алмазов.
• Вторая – с тем, что лишь малый процент природных камней с нужными электрическими характеристиками.
• Третья – с тем, что в кристаллической решетке алмаза не было нужных для проведения электричества молекул, а углерод нужным свойством не обладал.

Первые 2 проблемы были решены за счет развития технологий создания синтетических камней. Знаковым стало получение искусственных алмазов ювелирного качества. Последнюю проблему ученые решили за счет включения в молекулярную структуру алмаза бор.

Примерно 90% добываемых алмазов относятся к техническим. При этом высокоточные приборы требуют свойства камней с высокими характеристиками, потому первенство в производстве электроники, оптических и медицинских приборов остается за синтетическими камнями. Натуральные камни также высоко ценятся, ведь их уникальность позволяет создавать настоящие произведения ювелирного искусства.

Источник

Применение алмаза

Знали ли вы, что многие камни, даже самые ценные и драгоценные, часто применяются не только в ювелирной промышленности, но и в других областях? Например, алмаз, помимо вставки в украшения, может использоваться совсем в разных сферах. Такое применение тесно связано с одной из характеристик минерала — высокая твёрдость. В этом плане конкурентов у алмаза нет, он считается самым твёрдым самоцветом на планете Земля. Где же ещё можно встретить не только самый ценный камень, но и самый востребованный в промышленности?

Применение алмаза, основанное на его твердости

Благодаря высокой твёрдости алмаза, которая оценивается в 10 баллов по шкале Мооса, его можно использовать практически в любых областях.

Медицина

В медицине алмаз применяется для изготовления инструментов для внутриполостных исследований. Когда самоцвет проходит обработку, от него осыпается пыль, которая так и называется — алмазная. Её наносят на скальпели, которые используются в таком точном направлении как нейрохирургия. Алмазное напыление позволяет как можно точнее провести разрезы, и при этом инструмент сохраняет свою остроту.

Также минерал используется при изготовлении специального белья. За счёт воздействия мельчайшей крошки, он способствует насыщению клеток и сосудов кислородом, улучшает кровообращение, участвует в очищении крови и в общем положительно влияет на процесс кроветворения.

Также камень нашёл широкое применение в стоматологии.

Строительство

Не все алмазы, найденные в природе, годятся для огранки и изготовления бриллианта. Большинство самоцветом считаются техническими за счёт низкого качества. Такие минералы называют техническими. Но и они нашли широкое применение. Благодаря им стали доступны покрытия с алмазным напылением, например, на пилы, свёрла.

Пожалуй, практически каждый слышал такие понятия, как «алмазная резка» или «алмазное бурение».

С помощью таких инструментов проводятся такие работы:

• резка бетона, который отличается сверхпрочностью;
• бурение железобетона;
• обработка гранита и других природных камней, к характеристикам которых также относится высокая прочность;
• резка стекла;
• сверление кирпича.

Алмазная резка способна справиться с резкой практически любого покрытия, в том числе и самого твёрдого и прочного.

Ядерная энергетика

Известно, что когда ион поступает в алмаз, то происходит вспышка света. Именно благодаря этому свойству, минерал используют в виде измерителя ядерного излучения. Кроме того, в ядерной энергетике минерал часто используют для изготовления различных высокоточных приборов.

Алмазные детали часто можно встретить в часах, микроэлектронике и даже компьютерах.

Химическая и физическая промышленность

Ещё одно преимущество камня — невосприимчивость к кислотам и другим веществам. В данном случае использование самоцвета позволяет провести сверхточные исследования и опыты. Сверхпрочный минерал выдерживает любые воздействия агрессивных разрушающих веществ.

Также это позволяет использовать алмаз в таких отраслях:

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

Ювелирное дело

Конечно же, самое главное и самое важное применение алмаза — ювелирная промышленность. Самые качественные агрегаты самоцвета проходят тщательную проверку по многим показателям, и только при наивысшей оценке попадают на стол специалистов для обработки, шлифовки и огранки. При оценке алмаза как ювелирного камня учитываются такие показатели как чистота, блеск, оттенок, наличие включений, размер.

Огранка — самый важный этап обработки самоцвета. Именно благодаря особой форме и определённому количеству граней раскрывается вся красота камня и его особый блеск и чистота. При малейшей ошибке мастера можно лишиться всего минерала и тогда он уже будет не пригоден для дальнейших работ.

С алмазом создают самые разные украшения:

• серьги;
• кольца;
• перстни;
• бусы;
• запонки;
• браслеты и прочее.

На удивление, это не все отрасли, где используется алмаз. Он также встречается в оптике, телекоммуникациях, при добыче полезных ископаемых и прочее. Применение камня, основанное на его твёрдости, настолько широкое, что его можно встретить практически в любой отрасли. Это позволяет назвать алмаз не только ценным ювелирным самоцветом, но и особо ценным во всех сферах промышленности.

Источник

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.

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.

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.

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.

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.

Источник