Отзыв на форуме Оставить комментарий

Обзор технологий получения искусственных алмазов

На сегодняшний день существует множество различных технологий получения кристаллов алмаза, для самых разнообразных целей применения, различной величины, окраски и прочности.

Алмаз есть не что иное, как чистый углерод с особой кристаллической решеткой.

Другим представителем чистого углерода на Земле является древесный уголь, графит.

Характеристика углерода:

• Атомный вес углерода 12.011;
• Порядковый номер в периодической системе Менделеева 6;
• Количество электронов 6;
• основная валентность 4;
• При нормальном атмосферном давлении в жидкость не переходит;
• При нагревании при нормальном давлении до температуры 3670 ⁰С, углерод;
  переходит в газ, минуя жидкое состояние.

Характеристика алмаза:

• Плотность 3.5 гр. см²;
• Преломление света 2,42 (Стекло 1, 8);
• Твердость 2 000 000 усл. ед. (Сталь 30 000, стекло 40 000 относительно талька у которого твердость =1);
• Температура перехода в графит в открытом воздухе - 1200 ⁰С;
• Температура возгорания в среде чистого кислорода 740 ⁰С;
• Единицы измерения алмазов - карат. Один карат равен 0.2 грамма. Алмаз, размерами 1 x 1 см = 17,5 каратов;
• В алмазе каждый атом углерода соединен с 4 другими атомами углерода и расстояние между ними строго одинаково = 1,54 ангстрем. Расположены атомы углерода в алмазе по углам правильного тетраэдра атомной кристаллической решетки.
• Атомная кристаллическая решетка алмаза - тетраэдр

Температура испарения углерода составляет 3670 ⁰С (диаграмма 1) критическая точка (Z) (температура 3670 ⁰С. давление -120 атм.) называется первой точкой тройного состояния.

В этой точке возможны переходы углерода в твердое, газообразное или жидкое состояние.

При повышении давления и температуры, получаем вторую тройную точку (D), в которой возможны состояние углерода в виде кристаллов (алмаз), в виде жидкости и аморфном состоянии (графит).

Наилучший результат получения алмазов при переходе из жидкого состояния углерода в кристаллическое - снижение температуры, но по возможности, оставляя очень высокое давление. Огромное значение в технологии производства алмазов играют временные характеристики процесса.

Как было ранее отмечено, углерода в жидком состоянии при нормальных условиях (760 мм рт. столба и 20 ⁰С) не существует. Углерод в жидком состоянии возможен и существует только при давлении свыше 120 атм. и 3740 ⁰С. (диаграмма 1).

Из физических свойств алмаза следует отметить температуру возгорания в среде кислорода которая равна 670 ⁰С, в основном алмаз сгорает без остатка.

При нагревании алмаза свыше 1200 ⁰С без воздуха начинается процесс графитизации алмаза, это и происходит при неправильной технологии процесса производства алмазов.