Stosowanie diamentu rozpoczęło się ponad dwa wieki temu. Do połowy XX wieku wykorzystywano je jako materiał do wyrobu biżuterii. Ciekawe, że aby wyciąć jeden diament, biorą drugi diament. Specjalna wytrzymałość materiału nie pozwala na obróbkę go za pomocą krystalicznych formacji innych minerałów. Naukowcy, mineralogowie, fizycy i chemicy od dawna badają właściwości skał. Zidentyfikowali wszystkie ograniczające cechy i odkryli możliwość wykorzystania kamieni w różnych obszarach produkcji.

Próbką cennego minerału jest alotropowa przemiana węgla. Każdy człowiek ma szansę stać się właścicielem jego kawałka. To grafit zwykłego ołówka. Pod pewnym wzrostem temperatury przekształca się w grafit. Jeśli umieścisz kamień w tabeli twardości Mohsa, zajmie on górną linię, 10. Nauka nie określiła jeszcze wyższej twardości i nie odnaleziono jeszcze skał mocniejszych od diamentu. Inne cechy minerału:

• gęstość – do 3,4–3,5 g/cm3;
• przewodność cieplna – do 2,3 tys. W;
• wskaźnik tarcia na powierzchni metalowej – 0,1;
• górna warstwa to film gazowy w stanie zaadsorbowanym;
• po usunięciu wierzchniej warstwy (folii) współczynnik tarcia wzrasta do 0,5;
• niski współczynnik wytrzymałości na ściskanie;
• wysoki moduł sprężystości strukturalnej.

Kryształ można stopić, jeśli zostanie osiągnięte ciśnienie 11 GPa, wskaźnik topnienia wynosi 4 tysiące stopni. Kamień zaczyna się palić już w temperaturze 800 tys. stopni, proces ten odbywa się w powietrzu. Diament spala się, nie pozostawiając żadnych pozostałości, ale wytwarza dwutlenek węgla.

Płomień podczas spalania jest niebieski. Inny wynik uzyskuje się przy ogrzewaniu bez dostępu mas powietrza. Temperatura - 2 tys. Klejnot zamienia się w grafit, rozpada się, wydając dźwięki podobne do bawełny. Termodynamika w tym przypadku ma charakter anomalny.

Naukowcy odkryli zastosowanie diamentów w nowoczesnych gałęziach przemysłu i rozwijających się technologiach.

Obszary zastosowań

Obszarów wykorzystania właściwości materiału jest wiele. Możesz wymienić te główne i najpopularniejsze.

W tym artykule:

Obecnie istnieje ogromna liczba odmian diamentów. W literaturze podaje się kilka klasyfikacji opartych na różnych zasadach. Niektóre z tych klasyfikacji opierają się na kombinacji właściwości materiału – fizycznych i chemicznych. Klasyfikuje się je ze względu na miejsce wydobycia, kolor i jakość materiału. Różnorodność diamentów może obejmować takie parametry, jak waga, obecność defektów, gęstość i jednolitość odcieni.

Nieoszlifowany diament

Klasyfikacja diamentów według wagi

Masę tego minerału mierzy się w karatach. W układzie SI karat ma masę 0,2 grama. Główną cechą jest waga, jeśli kamień jest mały. Duże kamienie są klasyfikowane według odcienia, czystości koloru i inkluzji. Istnieją 3 typy, w zależności od ich masy:

• kamienie, których masa nie przekracza 0,29 karata, uważa się za małe;
• średnie kamienie ważą od 0,3 do 0,99 karata;
• Wszystkie minerały ważące więcej niż 1 karat są uważane za duże.

Cena kamieni jest proporcjonalna do kwadratu ich wagi, jednak nie jest to jedyny parametr, który ma wpływ.

Szereg zastosowań

W zależności od zakresu zastosowania wydobywane diamenty dzieli się na dwie kategorie:

• techniczna odmiana diamentu;
• diamenty jubilerskie.

• Deska - przerosty kryształów, odłamki i kryształy o jakości niebiżuteryjnej. Zwykle są zbyt lekkie, aby można je było ciąć. Do tej kategorii zaliczają się także inne kryształy niskiej jakości, na przykład te o kiepskiej barwie, z defektami, pęknięciami czy licznymi wtrąceniami. Koralik to nienaturalny diament, który jest kruszony na drobne kawałki do wykorzystania w biżuterii i używany jako proszek ścierny.
• Ballas to kuliste sferolity diamentowe z ciemną, twardą otoczką, niezawierające inkluzji.
• Carbonado to praktycznie najbardziej znany diament. Nazwa oznacza po portugalsku „węglowy”. Ta odmiana diamentu występuje w postaci czarnych agregatów składających się z nieregularnych ziaren lub małych oktaedrycznych kryształów. Mają wyższy współczynnik odporności na ścieranie niż konwencjonalne diamenty przemysłowe.

Około 20% wydobywanych diamentów to biżuteria. Ich liczba jest większa w osadach aluwialnych. Takie diamenty muszą spełniać określone kryteria: muszą być przezroczyste, bez dużych pęknięć i wtrąceń.

Poddawane są cięciu, podczas którego traci się około połowy masy, ale ujawniają się wszystkie walory minerału. Najczęściej stosowanym w tym celu szlifem jest szlif diamentowy. Ale można również zastosować inne, na przykład schodkowe, kaboszonowe, klinowe i ich kombinacje.

Diament o wadze 404 karatów, wydobywany w Angoli

Podział według koloru

Kolor tego minerału nabywa się pod wpływem zanieczyszczeń i wtrąceń, wad strukturalnych oraz wpływu czynników zewnętrznych, takich jak promieniowanie. Kolor może być nierówny i składać się z kilku kolorów. Istnieją również diamenty, w których kolor ma tylko wierzchnia warstwa. Najczęstsze są jasne diamenty z odcieniami.

Odmiany diamentów przemysłowych, z których większość (około 80% wszystkich wydobywanych kamieni) ma następujące opcje kolorystyczne:

• Mlecznobiały;
• szary;
• czarny.

Wśród diamentów o jakości klejnotów znajdują się:

• diamenty o żółtawym kolorze i odcieniach;
• Dymiąca brązowa odmiana diamentu.

Rzadkie kolory tego minerału to:

• niebieskawy;
• zielonkawy;
• fiołkoworóżowy.

Bardzo rzadko zdarza się znaleźć diamenty, które nie mają koloru. Większość z nich ma subtelny odcień zwany barwieniem. Przezroczysty diament bez żadnych odcieni nazywany jest „diamentem czystej wody”. Istnieje kilka wersji pochodzenia tego terminu. Jednym z najbardziej absurdalnych jest to, że przemytnicy rzekomo ukryli kamienie w pojemnikach z wodą, w których nie było ich widać.

Cały absurd tej wersji polega na tym, że faktycznie można je odróżnić w wodzie. Aby tak się nie stało, muszą mieć podobny współczynnik załamania światła. Współczynnik załamania wody wynosi 1, a diamentu 2,5. Zatem rozróżnienie tego kamienia w wodzie nie jest trudne. Najprawdopodobniej termin ten jest używany do określenia nieodłącznej przezroczystości wody.

Jakie są najcenniejsze odcienie diamentów? Oprócz przezroczystych cenne są również diamenty pomalowane na jasne kolory, które, jak już wspomniano, nazywane są fantazyjnymi. Są niezwykle rzadkie. Należą do nich: diamenty złote i winnożółte, a także inne rzadsze kolory, na przykład czerwony, wiśniowy, niebieski, różowy. Najrzadsze rodzaje diamentów to te o kolorach: fioletowym, jasnozielonym i czarnym, pod warunkiem, że są to odmiany jubilerskie.

Wydobywanie diamentów

Do XIX wieku diamenty wydobywano wyłącznie metodą odkrywkową. Jednak potem odkryto rury kimberlitowe i potrzebna była nowa technologia wydobycia. Żyła diamentonośna sięga głęboko w ziemię i w związku z tym postanowiono opracować metody podziemnego wydobycia.

Istnieje kilka sposobów wydobywania rudy.

Diamenty są dziś wykorzystywane nie tylko w biżuterii, ale także w przemyśle. Kamień posiada właściwości, które z powodzeniem wykorzystywane są w wielu gałęziach przemysłu. Charakterystyki materiału nie można zastąpić, dlatego gdy dowiesz się, co jest wykonane z diamentów, nie powinieneś być zaskoczony, jeśli na tej liście znajdzie się nie tylko biżuteria.

Właściwości materiału

Diament ze swej natury jest alotropową modyfikacją węgla. Węgiel można znaleźć także w innych substancjach takich jak grafit czy węgiel, jednak to właśnie diament zasłynął ze swoich właściwości. Materiał ma najwyższą twardość spośród wszystkich pierwiastków, 10 na 10 w skali Mohsa. To prawda, że ​​​​nie potwierdza to jego wytrzymałości; materiał jest bardzo delikatny, jeśli zostanie poddany nagłym uderzeniom, takim jak uderzenia.

Nieoszlifowany diament

Gęstość diamentu wynosi 3,4–3,5 g/cm3. A przewodność cieplna jest wysoka i wynosi 2300 W. Kamień nie nagrzewa się w dłoniach. Inną ważną cechą w przemyśle jest niski stopień sprężania i wysoki moduł sprężystości. Topienie diamentu zachodzi w temperaturze 2000 stopni Celsjusza bez dostępu tlenu, a jeśli kamień topi się w powietrzu, proces rozpocznie się w temperaturze 800–1000 stopni.

Diament spala się i całkowicie zamienia w dwutlenek węgla. Jeśli proces zachodzi bez tlenu, zamienia się w grafit. Transformacja odwrotna jest znacznie trudniejsza.

Wykorzystanie diamentów

Stosowanie diamentów jest poszukiwane w następujących obszarach:

• przemysł jubilerski;
• Przemysł wytwórczy;
• przemysł wydobywczy;
• Inżynieria elektryczna;
• nanotechnologia.

W przemyśle jubilerskim wykorzystuje się tylko jedną trzecią wydobywanych diamentów, które charakteryzują się atrakcyjnym wyglądem. Kamień musi mieć minimalną liczbę mikropęknięć, defektów i wtrąceń w strukturze. Minerał musi być przezroczysty. Chmury są czasami obserwowane w postaci wtrąceń lub minerał nabiera żółtawo-szarego odcienia z powodu zanieczyszczeń w glebie. To według tych kryteriów wyglądu, a także biorąc pod uwagę wielkość kamienia, szacuje się wartość diamentu.

Diamenty poddane obróbce nazywane są diamentami polerowanymi. Po ocenie przez gemmologa kamień trafia na aukcję, gdzie nabywa go albo jubiler, albo biznesmen lub przedsiębiorca. Czasami aukcje są zamknięte dla kupujących, a minerały kupują firmy jubilerskie. Z czasem minerał można oprawić w złoto, platynę lub srebro. Każdy metal szlachetny będzie wyglądał luksusowo w połączeniu z diamentem.

Biżuteria z oszlifowanymi diamentami - brylanty

Diamenty służą do ozdabiania kolczyków, pierścionków, wisiorków, broszek i bransoletek. Z reguły takie produkty kupują dziewczyny, ponieważ diament odpowiada ich energii. Kamień jest trwały i nie wymaga szczególnej pielęgnacji.

Te diamenty, które nie są oszlifowane i oprawione w metal szlachetny, czyli kamienie techniczne, kierowane są do produkcji narzędzi przemysłowych. Zapotrzebowanie na diamenty przemysłowe jest duże, dlatego zagospodarowuje się złoża i udoskonala technologie syntezy sztucznych minerałów. W ten sposób można zaspokoić potrzeby przemysłu.

W przemyśle wytwórczym wykorzystuje się głównie twardość elementu. Różnorodnego rodzaju prace takie jak wiercenie czy cięcie przeprowadzamy szybko i bez powstawania mikropęknięć na powierzchni materiału. Diamenty służą do toczenia metalu. Wiertła służące do wiercenia szybów naftowych są również pokrywane wiórami mineralnymi.

Ma wysoką odporność na zużycie, co pozwala na pokrycie dowolnych narzędzi wiórami diamentowymi. Wydłuża to ich żywotność i zwiększa produktywność. Na przykład w samej Rosji istnieje ponad 1200 narzędzi pokrytych wiórami diamentowymi:

• wiertarka;
• noże;
• przecinarki do szkła;
• nożyczki do metalu i kamienia;
• narzędzia szlifierskie.

Powłoka diamentowa na wiertle

Zalety stosowania diamentów w budownictwie:

• dokładność pracy, filigran;
• prędkość;
• niski poziom hałasu procesowego.

Istnieje kilka rodzajów cięcia diamentem: przy użyciu boraksu lub cięcia diamentem na sucho. Oczywiście narzędzia pokryte wiórami diamentowymi są droższe od narzędzi konwencjonalnych, ale ich koszt rekompensuje jakość procesu. Na przykład koszt cięcia betonu diamentami jest całkowicie uzasadniony. A przy korzystaniu ze specjalnego sprzętu pracownik nie wymaga dużego wysiłku fizycznego.

Wiercenie studni diamentami jest istotne, zwłaszcza jeśli średnica powinna być mała. Obecnie w budownictwie istnieje branża zwana cięciem diamentów. Podczas wiercenia np. w betonie nie ma wibracji ani pyłu. Wiercenie diamentowe wykona otwory dla następującej komunikacji:

• wodociągi, klimatyzacja, rurociągi kanalizacyjne;
• Internet i inne kanały transmisji danych;
• pobieranie próbek betonu na monolitycznych konstrukcjach skalnych.

Ale cięcie diamentem jest również istotne, ponieważ pozostawia idealne cięcie, bez wiórów i pęknięć w materiale. Tarcze pokryte diamentem są odporne na wysokie temperatury i zmiany ciśnienia.

Diamenty wykorzystuje się w przemyśle kosmicznym do powlekania urządzeń i zwiększania ich wytrzymałości. A na ziemi kamień wykorzystuje się podczas wykonywania prac, na przykład budowy tuneli w strefach zagrożonych wybuchem.

Stosowanie powłok diamentowych jest również zalecane w medycynie, zwłaszcza w instrumentach chirurgicznych. Takie jak skalpele medyczne, sprzęt dentystyczny, nożyczki i zaciski. Trwają prace nad laserem medycznym, którego kryształy będą miały powłokę diamentową, a minerał będzie pełnił rolę przewodnika.

Zastosowanie diamentu ma swoje uzasadnienie także w telekomunikacji i elektronice. Kamienie służą do przesyłania sygnałów za pomocą kabli. Oczywiście takie technologie wymagają inwestycji materiałowych, ale odpowiednie kable są w stanie wytrzymać zmiany temperatury. Diamenty nie boją się także skoków napięcia. Minerał jest używany razem z rubinem i do produkcji nadwrażliwych pierwiastków.

Diament jest używany w optyce dla astronomów. Eksperymenty z zakresu fizyki i chemii wymagają wykorzystania diamentów do wynalezienia nowej optyki, udoskonalenia technologii laserowej i eksploracji kosmosu. Kamienie pełnią funkcję elementu ochronnego, którego nie może uszkodzić kwas fluorowodorowy.

W produkcji oprócz skał naturalnych wykorzystuje się kamienie wydobywane w laboratorium. Okazy biżuterii wydobywa się w rurach kimberlitowych i lamproitowych, oddzielnie od diamentu przemysłowego. A ilość kamieni syntetycznych w przemyśle sięga 97%. Obecnie istnieją trzy technologie syntezy:

1. CVD - chemiczne osadzanie z fazy gazowej lub chemiczne osadzanie z fazy gazowej.
2. HPHT – wysokociśnieniowa, wysokotemperaturowa, metoda wykorzystująca wysokie temperatury i ciśnienie. Technologia wykorzystująca ziarno diamentu, a także grafit, i stwarzająca w specjalnej przestrzeni warunki do powstawania nowych wiązań kowalencyjnych.
3. Synteza z detonacją, symulująca warunki najbardziej zbliżone do naturalnych (materiały wybuchowe zawierające węgiel).

Wszystkie te technologie są zbyt drogie, ale w wydobyciu diamentów nie ma jeszcze alternatywy. Dlatego naukowcy nadal pracują nad sztuczną syntezą. Wykorzystanie minerałów w przemyśle nie kończy się; w ostatnim czasie opracowano nanotechnologie, dzięki czemu koszty surowców nie spadają. Kamienie w biżuterii są również istotne i poszukiwane na rynku jubilerskim.

Kamień szlachetny był używany przez ludzi od ponad dwustu lat. Jego zastosowanie nie ogranicza się do tworzenia szlachetnej biżuterii przeznaczonej wyłącznie dla urody. Wykorzystanie diamentu na obecnym etapie jest rozwinięte w medycynie, przemyśle i innych gałęziach działalności człowieka, gdzie przynosi ogromne korzyści.

Przydatne właściwości diamentów

Ponieważ właściwości techniczne i właściwości tych kamieni są wyjątkowe, nie jest zaskakujące, że zastosowanie diamentów staje się coraz szersze. Diament jest modyfikacją pierwiastka chemicznego węgla i to najtwardsza substancja na świecie . Według ogólnie przyjętej w gemologii skali Mohsa, ma ona najwyższą ocenę wynoszącą dziesięć punktów. Nie powinniśmy jednak zapominać o zwiększonej kruchości diamentów. Nie należy gwałtownie upuszczać żadnego produktu z nich wykonanego ani obchodzić się z nim nieostrożnie.

Ze względu na wysoką przewodność cieplną, diament nagrzewa się powoli . Ponadto ma tak cenne właściwości jak wysoka elastyczność I niski procent kompresji . Topi się w temperaturze 2000°C pod ciśnieniem 11 GPa i pali się w temperaturze około 800°C. Podczas spalania węgiel tworzący diament staje się dwutlenkiem węgla, a jeśli spalanie odbywa się w środowisku beztlenowym, substancja zmienia się w grafit. Jeśli chodzi o możliwość odwrotnego procesu, wszystko jest tutaj znacznie bardziej skomplikowane i rzadko stosowane w praktyce.

Zastosowanie diamentów w biżuterii

Bez względu na to, jak dziwnie może to zabrzmieć zwykłym ludziom, nie wszystkie wydobywane kamienie są wykorzystywane w biżuterii. Jeśli ma być z niego wykonana piękna i wysokiej jakości dekoracja, musi ona być bardzo wysokiej jakości: najlepiej z minimalną ilością mikropęknięć i obcych wtrąceń. Minerał używany do wyrobu biżuterii musi być przezroczysty, z minimalną ilością szarawych odcieni.

Jak i czym szlifuje się diamenty, aby uzyskać brylanty? Są polerowane i polerowane tylko tymi samymi diamentami. Tę prostą technikę odkryto w Indiach, kiedy jeden z jubilerów pocierając jeden diament o drugi, odkrył, że oba zaczęły błyszczeć i jasno świecić. Ciekawostką jest to, że sposób polerowania diamentów był przez bardzo długi czas utrzymywany w tajemnicy. Ludwig Berkem został pierwszym Europejczykiem, który niezależnie od Hindusów zaczął w ten sam sposób obrabiać kamienie.

Cięcie diamentowe to technika, która pojawiła się znacznie później niż polerowanie i cięcie. Początkowo do piłowania używano kawałków drutu stalowego, ale trwało to bardzo długo. Nowoczesne metody cięcia diamentów przy użyciu frezów z brązu znacznie przyspieszają i ułatwiają ten proces. Frez ten zawiera specjalną emulsję z pyłem diamentowym.

Diamenty poddane obróbce nazywane są brylantami. Następnie poddawane są ocenie przez gemmologów, a kamienie trafiają na aukcje.

Zastosowanie diamentów w produkcji

Nie wszystkie kamienie są wykorzystywane w produkcji. Diamenty wydobywane w złożach naturalnych są bardzo drogie, więc ich wykorzystanie w dużych ilościach przemysłowych jest niemożliwe i nieuzasadnione.

Na obecnym etapie sztuczny diament wytwarza się trzema metodami:

• z pary, poprzez osadzanie chemiczne;
• pod wysokim ciśnieniem i temperaturą;
• synteza wywrotowa z imitacją warunków naturalnych (detonuje się materiał wybuchowy zawierający węgiel).

Z czego zrobione są diamenty? Wszystkie właściwości kamienia diamentowego są równie dobre w użyciu, ale w sektorze przemysłowym decydującym czynnikiem jest twardość kamienia. Podczas cięcia lub wiercenia wiórami diamentowymi materiał jest cięty bardzo ostrożnie i nie tworzą się w nim mikropęknięcia. Każde narzędzie pokryte wiórami diamentowymi charakteryzuje się większą produktywnością i doskonałą jakością cięcia.

W Rosji przez cały okres wykorzystywania diamentu w przemyśle wykonano około 1500 rodzajów narzędzi z taką powłoką. Należą do nich nożyczki do cięcia metalu, noże do szkła i narzędzia szlifierskie. Wyróżniają się dużą dokładnością cięcia, a prędkość pracy przy ich zastosowaniu jest znacznie większa.

Oczywiście takie narzędzie jest dość drogie i może pojawić się pytanie, po co je kupować, skoro można używać tańszych analogów. Praktyka pokazuje jednak, że np. tak pracochłonny proces jak cięcie betonu bez narzędzia z powłoką diamentową może zająć dużo czasu, a specjalny sprzęt znacznie ułatwia cały proces.

Podczas wiercenia szybów naftowych powszechnie stosuje się wiertła diamentowe (lub wiertła), zwłaszcza jeśli konieczne jest wywiercenie otworu o małej średnicy. Wiercenie diamentowe jest niezbędne przy budowie sieci wodociągowych i kanalizacyjnych.

Ze względu na fakt, że sztuczne diamenty są obecnie powszechnie uprawiane i stosowane, ich zastosowanie jest dostępne w każdej dziedzinie: od przemysłu ciężkiego po medycynę i przestrzeń kosmiczną. W sektorze kosmicznym powłokę diamentową stosuje się w celu zwiększenia wytrzymałości samolotów. Skalpele chirurgiczne to specjalne instrumenty, które podobnie jak sprzęt stomatologiczny wymagają większej precyzji i wysokiej jakości pracy. Dlatego powłoka diamentowa od dawna stała się dla nich niezbędna.

Diamenty wykorzystuje się jako elementy ochronne w chemii i fizyce – przede wszystkim dlatego, że kwas może rozpuścić każdą inną substancję, jednak diament po umieszczeniu w nim pozostaje nienaruszony. Może się to wydawać zaskakujące, ale diamenty służą do przesyłania sygnałów elektrycznych za pomocą kabli w dziedzinie telekomunikacji i elektroniki. Kable zawierające diamenty są bardzo odporne na wpływy środowiska i mają wysoką odporność na zużycie.

Diamenty znajdują także szerokie zastosowanie w optyce astronomicznej – jako środek ochronny dla przyrządów optycznych.

Zakres przemysłowego zastosowania diamentów jest bardzo szeroki, a dzięki niesamowitym i użytecznym właściwościom tego kamienia można zrozumieć, że od dawna jest on używany nie tylko do tworzenia biżuterii, ale także przynosi korzyści ludziom na całym świecie w różnych obszarach ich życia zajęcia.

Wykorzystanie diamentu ma historię ponad dwóch stuleci. Niemal do połowy XX wieku diamenty były wyłącznie materiałem jubilerskim. Ale aby nadać mu ten lub inny aspekt (wyciąć diament), musisz użyć innego diamentu, ponieważ żaden inny materiał nie jest w stanie przetworzyć tego trwałego minerału. Aby uwolnić pełny potencjał tego minerału, chemicy i fizycy przeprowadzili serię eksperymentów i poznali jego właściwości, a także parametry ograniczające, które przyczyniają się do wykorzystania diamentu w różnych dziedzinach działalności.

Właściwości diamentu

Każdy diament jest alotropową modyfikacją węgla, która, nawiasem mówiąc, jest również obecna w graficie prostego ołówka. Dlatego w podwyższonych temperaturach każdy diament łatwo zamienia się w grafit. W skali twardości Mohsa minerał ma 10 punktów na 10 możliwych. Jego gęstość wynosi 3,4 – 3,5 g/cm3. Jego przewodność cieplna jest wyjątkowo wysoka i wynosi aż 2300 W (mK).

Minerał posiada bardzo niski jak na metal współczynnik tarcia (około 0,1), co wynika z obecności na jego powierzchni cienkiej warstwy zaadsorbowanego gazu. W przypadku jego braku współczynnik tarcia wzrasta 5 razy. Dwie najważniejsze cechy to najniższy stopień sprężania i najwyższy moduł sprężystości.

Diament topi się pod ciśnieniem 11 GPa i temperaturze 4000° C. W powietrzu spala się w temperaturze od 800 do 1000° C, a przy udziale czystego tlenu spala się, podobnie jak czysty propan, niebieskim płomieniem i pali się całkowicie, uwalniając się w postaci dwutlenku węgla.

Jeśli podgrzejesz minerał bez dostępu powietrza do temperatury 2000°C, szybko zamieni się on w grafit i rozpadnie się na kawałki wraz z bawełną. Warto zauważyć, że w temperaturach powyżej 2000° C termodynamika minerału przyjmuje charakter anomalny.

Ze względu na swoje „ekstremalne” właściwości diament znajduje zastosowanie w nowoczesnych gałęziach przemysłu wytwórczego i przetwórczego.

Zastosowanie diamentu

W budownictwie zastosowanie diamentów jest uzasadnione specyfiką skomplikowanych konstrukcji wykonanych z betonu i stali. Wiercenie diamentowe, cięcie, demontaż niezależnie od materiału pracy, pozwala na osiągnięcie rezultatów bez powstawania niszczycielskich mikropęknięć. Wiertarki i piły o ogromnych średnicach służą do cięcia betonu, szlifowania kruszonego kamienia, a nawet cięcia granitu i marmuru.

Minerał jest używany w precyzyjnych instrumentach i ciężkiej inżynierii. Toczenie metalu jest także przywilejem diamentu.

Niezwykle wysoka odporność na zużycie w połączeniu z nieograniczonym dostępem do diamentów sztucznych i przemysłowych pozwala zaprojektować i zbudować dosłownie wszystko (od precyzyjnych narzędzi chirurgicznych po nośniki kosmiczne).

Rysunek 1. Zastosowania diamentów.

Na przykład w samej Rosji produkuje się obecnie ponad 1200 rodzajów narzędzi wykorzystujących diament (ryc. 1, obszary zastosowania diamentów). Wiertła, przecinarki, tarcze szlifierskie, przecinarki do szkła, nożyczki do metalu i piły do ​​metalu i kamienia - wszędzie aktywnie wykorzystywane są diamenty (głównie przemysłowe, czyli syntetyczne).

Bez tego minerału układanie kabli i budowanie tuneli nie jest możliwe. Tam, gdzie nie ma możliwości wykonania strzału, stosuje się kombajn chodnikowy uzbrojony w ogromny dysk usiany ostrzami, pokryty cienką warstwą wiórów diamentowych.

Diament znajduje również zastosowanie w medycynie, gdzie grubość ostrza skalpela ma kluczowe znaczenie. Dzięki zmniejszeniu szerokości nacięcia i zachowaniu ostrości przez długi czas, diamentowy skalpel jest głównym narzędziem współczesnego chirurga. Na szczególną uwagę zasługują obiecujące osiągnięcia, takie jak medyczny laser kryształowy, w którym minerał będzie działał jako aktywny przewodnik.

W telekomunikacji i elektronice diament służy do przesyłania sygnałów o różnych częstotliwościach jednym kablem. Oczywiście jego wymiary są wyjątkowo małe, ale jego właściwości skutecznie pokonują duże zmiany temperatury i największe skoki napięcia. Jego zastosowanie wraz z rubinem w ultraczułych fotokomórkach, optyce, która służy astronomom, jest szczególnie krytyczne.

W chemii i fizyce diament wykorzystuje się przede wszystkim jako element ochronny. Agresywne środowisko chemiczne mogące uszkodzić szkło (kwas fluorowodorowy), a także eksperymenty naukowe z zakresu fizyki kwantowej, optyki, technologii laserowej i eksploracji kosmosu, w których błędy są niedopuszczalne, wymagają aktywnego wykorzystania diamentów.

Wykorzystanie tego minerału jest bardzo aktywne w górnictwie. Wydobycie węgla, ropy i gazu - wszędzie tam, gdzie trzeba wiercić, układać rury i uporać się z bardzo twardymi formacjami w glebie (skały, wapień), sama hartowana stal nie wystarczy.

Jakie diamenty wykorzystuje się do produkcji?

Nie każdy diament nadaje się do wykorzystania w produkcji. Kamienie jubilerskie kosztują niewiarygodne sumy pieniędzy i są wydobywane w kilku miejscach na całej planecie, co jest całkowicie nieopłacalne i nieuzasadnione w przemyśle masowym. Tutaj na ratunek przychodzą elementy syntetyczne. Od 1953 roku ponad 97% wszystkich diamentów wykorzystywanych w przemyśle pochodzi ze sztucznych upraw. Obecnie znane są 3 metody pozyskiwania tego minerału:

1. CVD – chemiczne osadzanie z fazy gazowej lub chemiczne osadzanie z fazy gazowej.
2. HPHT – wysokociśnieniowe, wysokotemperaturowe lub z udziałem wysokich temperatur i ciśnienia.
3. Synteza z detonacją, symulująca warunki najbardziej zbliżone do naturalnych (detonowane są materiały wybuchowe zawierające węgiel).

W ten sposób światowy przemysł w pełni pokrywa swoje zapotrzebowanie na diamenty i niestrudzenie zadowala ludzkość nowymi osiągnięciami technologicznymi.