Для чего нужны алмазы

Содержание

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.

Geometry Dash (зачем нужны алмазы и ключи)

Большинство камней после огранки используются для изготовления ювелирных изделий.

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

Как добывают алмазы в России и куда их девают

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

Алмазы: свойства, способы добычи и применение

Алмаз – это кристаллическая форма существования углерода. Он представляет собой бесцветный минерал кубической гранецентрированной структуры. Подвергшийся специальной огранке алмаз, носит название бриллианта.

Первыми известными добытчиками этих уникальных камней были индусы. Задолго до нашей эры в провинции Голконда были обнаружены богатейшие алмазные копи. Оттуда драгоценные камни распространялись на всю Азию, а затем и Европу.

Свойства

Алмаз – единственный в природе минерал, состоящий из одного элемента. Его структура очень твёрдая и в то же время достаточно хрупкая. Кроме того, он является самым теплопроводным среди всех твёрдых тел.

Плавится алмаз при температуре порядка 4000 0 C. Горит:

на воздухе при 800-1000 0 C;
в кислородной струе при температуре 720-800 0 C, образуя углекислый газ.

Среди оптических свойств можно выделить высокий коэффициент светопреломления, дисперсию и люминесценцию. Бывает так, что первородный кристалл имеет в себе какой-либо из оттенков цветов видимого спектра. Это определяется присутствующими в нём микроскопическими примесями других химических элементов.

При соблюдении стандартных условий хранения, минерал может существовать в первозданном виде неограниченно долгое время.

Классификация

Существует огромное количество классификаций алмазов по тем или иным признакам. Первые попытки предпринимались ещё в древней Индии, где за основу был взят цветовой оттенок природного камня. Каждый из них: прозрачный, красный или серый уподоблялся определённой человеческой касте тогдашнего общества.

Современные методики берут за основу внешний вид, наличие примесей, форму, цвет и ряд иных характеристик. Алмазы настолько сложный по набору показателей товар, что даже опытным специалистам разрешается допускать погрешность (достигающую подчас уровня 15%) в оценке 6000 разновидностей этого драгоценного сырья. Однако кое-какие простые и удобные ориентиры в этом бесконечном многообразии всё-таки существуют.

Прежде всего, алмазы подразделяются на алмазы технические и ювелирные. Современный сортамент мирового рынка представлен:

50% низкосортных мелких алмазов,
35% полу ювелирных камней,
15% ювелирных алмазов.

На территории Российской Федерации действующим официальным документом, регламентирующим классификацию необработанных природных алмазов, является ГОСТ Р 51519.1-99. Где основными признаками выступают:

дефектность,
размерность,
форма,
цвет.

Способы добычи

Извлечение полезных ископаемых на поверхность всегда связано с серьёзными затратами, а выбор самого метода в значительной степени определяется глубиной залегания рудной породы. Нередко исчерпав возможности поверхностных слоёв, добытчики бывают вынуждены продолжать разработку, углубляясь внутрь земных недр.

Прежде чем приступить непосредственно выработке полезной породы, необходимо провести геологоразведку, принять аргументированное с разных сторон решение, создать необходимую инфраструктуру, подвезти людей и технику, организовать обогащение и переработку.

Шахтный

Там где существует уверенность в залежах алмазов на глубине более 500 метров, единственным методом добычи становится строительство подземных сооружений. Хотя бывают и исключения.

Способ достаточно дорогой и небезопасный, но очень часто единственный и к тому же открывающий доступ к новым месторождениям. Серьёзную проблему в таких случаях представляет вода и выходящие газы, также необходимо постоянно следить за подачей воздуха и стабильным электроснабжением.

Внутри шахты в постоянном режиме работает горнопроходческая техника: комбайны, погрузочно-разгрузочные машины, конвейерные ленты, скипы. После чего добытая на поверхность руда отправляется на переработку.

Читайте также:

Как найти сережку дома если потерял

Карьерный

Промышленный способ добычи алмазов, применяемый повсеместно, однако связанный с выполнением буровых работ и организацией взрывов. Получаемое таким образом сырьё грузится на многотонные самосвалы и отправляется на обогатительную фабрику, осуществляющую извлечение алмазов из породы.

По исчерпании одного слоя, карьер расширяют и углубляют, пока позволяют условия. При необходимости процесс добычи нередко переходит в закрытую стадию строительства подземного рудника.

Добыча алмазов

Огранка

Поступающие на обработку алмазы, необходимость которой обусловлена желанием придать камню максимум изящности и красоты, путём создания оптимальной формы и выявления игры света; проходят тщательное обследование, подчас занимающее несколько недель. После чего, будущее ювелирное изделие подвергается раскалыванию или распиловке, предварительной обдирке, огранке и завершающей полировке.

В ход идут современные компьютерные программы объёмного моделирования, предназначенные для минимизации потерь и прогнозирования будущих бриллиантов.

Распил

Пришедший на смену выполняемого ударом ножа расколу, распил позволяет значительно лучше использовать заготовку. Выявленные в процессе обследования дефекты (внутреннее напряжение, пятна, трещины) становится возможным удалить или локализовать в меньшее изделие.

Обычно природный алмаз пилят с помощью циркулярной пилы, оснащённой тончайшими до 0,05 мм толщины дисками, имеющими порошковое алмазное покрытие. Быстро вращающийся диск разрезает кристалл в направлениях наименьшей твёрдости, тратя на эту операцию несколько часов. На камень весом в 0,2 грамма – 1 карат уходит до 8 часов рабочего времени распиловщика.

Существует и другой, современный способ распила с помощью лазерного луча, что позволяет получить более благоприятные формы и уменьшить потери веса драгоценного минерала.

Форма

Для того чтобы приобрести черновую форму, распиленные алмазы подвергаются трению. Далее следует гранение и шлифовка, в результате которых, камень обретает окончательную форму. В последнее время этот процесс стал механизированным благодаря внедрению в производство полуавтоматических гранильных станков.

Маркиз

Форма огранки свои контурами напоминающая человеческий глаз – удлинённый овал, заканчивающийся с обеих сторон двумя острыми углами. Что по замыслу французского монарха, должно было символизировать коварную улыбку маркизы де Помпадур.

Груша

Она же «капля». Изящная каплевидная огранка, столь ценимая представительницами прекрасного пола на алмазах, украшающих их серьги и перстни. Поверхность камня при этом отсвечивает 56 гранями.

Очень простая и распространённая форма, придающая своим владельцам элегантность, посредством визуального удлинения частей тела, носящих готовое изделие.

Принцесса

Классическая культовая, очень популярная огранка, придающая квадратную форму обработанному камню, хотя и обладающая рядом существенных недостатков. Украшающий обручальные кольца бриллиант непрочен в оправе, часто теряется и может быть легко повреждён на своих краях.

Изумруд

Восьмиугольный прямоугольник с 56 гранями, наиболее подходящий для крупных алмазов. Подчёркивающий богатство и высокий уровень достоинства своего обладателя.

Разработанная в Бельгии огранка, применяемая для камней высокого уровня чистоты. В отличие от «изумруда» обладает квадратной формой при том же количестве граней.

Радиант

Прямоугольная форма, покрытая от 61 или 77 гранями, выполненными в виде равносторонних закруглённых треугольников.

Сердце

Усложнённая «груша» с широким раздвоенным основанием. Достаточно хрупкое изделие, прочность которого специально повышают определёнными геометрическими пропорциями.

Полировка

Завершающая стадия в обработке алмазов, призванная окончательно избавиться от всех изъянов и придать драгоценному изделию гладкость и зеркальный блеск. Выполняется с помощью вращающегося стального круга, покрытого мельчайшими частицами алмазного абразива.

Читайте также:

Как повязать красную нить

Алмазы

Сфера применения

Строительство

Благодаря своей необыкновенной твёрдости, алмаз находит широкое применение в строительстве. Изготовленные на основе этого материала режущие части буров, кругов, пил, шлифовальных машин производят:

бурение,
резку,
сверление отверстий,
и шлифовку

бетона, гранита, мрамора, железобетона, стали, стекла, камня во время выполнения строительно-монтажных работ. При этом в 1,5-2 раза повышается производительность труда, снижаются затраты и становится возможным проведение недоступных ранее работ.

Ювелирное дело

Понятно, что самым главным направлением использования алмазов было и остаётся ювелирное дело. Именно на изготовление драгоценных украшений уходят самые лучшие и самые крупные образцы этого природного материала. Становясь впоследствии прекрасно изготовленными кольцами и перстнями, серьгами и подвесками, брошами и кулонами, бусами и запонками, браслетами и другими оригинальными произведениями ювелирного мастерства.

Приборостроение

Оптические свойства алмаза используются при изготовлении устройств поглощения света, а его устойчивость к радиации позволяет создавать приборное оборудование для космических исследований. Хорошо востребован он в электронике и сфере телекоммуникаций. Фотоэлементы, оптика, астрономический инструментарий не обходятся без этого уникального природного минерала.