Si dhe ku përdoret diamanti në teknologji? Zonat e papritura dhe përdorimet tradicionale të diamanteve Çfarë diamante quhen teknikë

22.04.2024
Nuset e rralla mund të mburren se kanë një marrëdhënie të barabartë dhe miqësore me vjehrrën. Zakonisht ndodh pikërisht e kundërta

Përdorimi i diamantit filloi më shumë se dy shekuj më parë. Deri në mesin e shekullit të 20-të, ato u përdorën si material për të bërë bizhuteri. Është interesante që për të prerë një diamant, ata marrin një diamant tjetër. Forca e veçantë e materialit nuk lejon punën në të me ndihmën e formacioneve kristalore të mineraleve të tjerë. Shkencëtarët, mineralogët, fizikanët dhe kimistët kanë studiuar vetitë e shkëmbit për një kohë të gjatë. Ata identifikuan të gjitha karakteristikat kufizuese dhe gjetën mundësinë e përdorimit të gurëve në zona të ndryshme prodhimi.

Një mostër e një minerali të vlefshëm është një ndryshim alotropik në karbon. Çdo person ka mundësinë të bëhet pronar i një pjese të saj. Ky është grafiti i një lapsi të zakonshëm. Ai shndërrohet në grafit në një rritje të caktuar të temperaturës. Nëse vendosni një gur në tabelën e fortësisë së Mohs, ai do të marrë vijën e parë, 10. Shkenca nuk ka identifikuar ende një fortësi më të lartë dhe shkëmbinj më të fortë se diamanti nuk janë gjetur ende. Karakteristikat e tjera të mineralit:

  • dendësia - deri në 3,4-3,5 g / cc;
  • përçueshmëria e nxehtësisë - deri në 2,3 mijë W;
  • treguesi i fërkimit në një sipërfaqe metalike - 0,1;
  • shtresa e sipërme është një film gazi në një gjendje të absorbuar;
  • kur hiqni shtresën e sipërme (filmin), koeficienti i fërkimit rritet në 0.5;
  • koeficient i ulët i aftësisë për t'i bërë ballë kompresimit;
  • modul i lartë i elasticitetit strukturor.

Kristali mund të shkrihet nëse arrihet një nivel presioni prej 11 GPa, indeksi i shkrirjes është 4 mijë gradë. Guri fillon të digjet në një temperaturë prej 800 mijë gradë, procesi zhvillohet në ajër. Diamanti digjet, duke mos lënë mbetje, por duke prodhuar dioksid karboni.

Flaka kur digjet është blu. Një rezultat i ndryshëm merret kur ngrohni pa qasje në masat e ajrit. Temperatura - 2 mijë gur i çmuar shndërrohet në grafit, shpërbëhet, duke bërë tinguj të ngjashëm me pambukun. Termodinamika në këtë rast është e natyrës anormale.

Shkencëtarët kanë gjetur përdorimin e diamanteve në industritë moderne dhe teknologjitë në zhvillim.

Fushat e aplikimit

Ka shumë fusha për përdorimin e vetive të një materiali. Ju mund të listoni ato kryesore dhe më të njohura.

Në këtë artikull:

Tani ka një numër të madh të varieteteve të diamanteve. Në literaturë jepen disa klasifikime, bazuar në një sërë parimesh. Disa nga këto klasifikime bazohen në një kombinim të vetive materiale - fizike dhe kimike. Ato klasifikohen sipas vendit të nxjerrjes, ngjyrës dhe cilësisë së materialit. Shumëllojshmëria e diamantit mund të përfshijë parametra të tillë si pesha, prania e defekteve, densiteti dhe uniformiteti i hijeve.

Diamanti në Rough

Klasifikimi i diamantit sipas peshës

Pesha e këtij minerali matet në karat. Në sistemin SI, një karat është 0,2 gram. Karakteristika kryesore është pesha nëse guri është i vogël në madhësi. Gurët e mëdhenj klasifikohen sipas nuancës, pastërtisë së ngjyrës dhe përfshirjeve. Ekzistojnë 3 lloje, në varësi të masës së tyre:

  • gurët, pesha e të cilëve nuk kalon 0,29 karat konsiderohen të vegjël;
  • gurët e mesëm peshojnë nga 0,3 në 0,99 karat;
  • Të gjitha mineralet që peshojnë më shumë se 1 karat konsiderohen të mëdha.

Çmimi i gurëve është në përpjesëtim me katrorin e peshës së tyre, por ky nuk është i vetmi parametr që ka ndikim.

Fusha e zbatimit

Në varësi të fushës së aplikimit, diamantet e minuara ndahen në dy kategori:

  • shumëllojshmëri teknike e diamantit;
  • diamante bizhuteri.
  • Pllakë - ndërthurje kristalore, fragmente dhe kristale të cilësisë jo bizhuteri. Zakonisht janë shumë të lehta në peshë për t'u prerë. Kjo kategori përfshin edhe kristale të tjera me cilësi të ulët, për shembull, ato me ngjyrë të dobët, defekte, çarje ose përfshirje të shumta. Rruaza është një diamant i panatyrshëm që, për t'u përdorur në bizhuteri, grimcohet në thërrime dhe përdoret si pluhur gërryes.
  • Ballat janë sferulite diamanti sferikë me një guaskë të fortë të errët që nuk përmbajnë përfshirje.
  • Carbonado është praktikisht diamanti më i famshëm. Emri do të thotë "karbon" në portugalisht. Kjo shumëllojshmëri diamanti shfaqet si agregate të zinj të përbërë nga kokrra të parregullta ose kristale të vogla tetëedrale. Ata kanë një koeficient më të lartë të rezistencës ndaj gërryerjes sesa diamantet teknike konvencionale.

Rreth 20% e diamanteve të nxjerra janë bizhuteri. Numri i tyre është më i lartë në depozitimet aluviale. Diamante të tillë duhet të plotësojnë disa kritere: ato duhet të jenë transparente, pa çarje ose përfshirje të mëdha.

Ato i nënshtrohen prerjes, gjatë së cilës humbet afërsisht gjysma e masës, por zbulohen të gjitha cilësitë e mineralit. Prerja më e përdorur për këtë qëllim quhet prerje diamanti. Por mund të përdoren edhe të tjera, për shembull, me shkallë, kabokon, pykë dhe kombinime të tyre.

Diamanti me peshë 404 karat, i minuar në Angola

Ndarja sipas ngjyrës

Ngjyra e këtij minerali fitohet për shkak të papastërtive dhe përfshirjeve, defekteve strukturore dhe ndikimit të faktorëve të jashtëm, siç është rrezatimi. Ngjyra mund të jetë e pabarabartë dhe të përbëhet nga disa ngjyra. Ka edhe diamante në të cilat vetëm shtresa e sipërme ka ngjyrë. Më të zakonshmet janë diamantet e zbehtë me nuanca.

Varietetet e diamanteve industriale, shumica e të cilave (afërsisht 80% e të gjithë gurëve të minuar) kanë opsionet e mëposhtme të ngjyrave:

  • e bardhë qumështore;
  • gri;
  • e zezë.

Ndër diamantet me cilësi të çmuar janë:

  • diamante me ngjyrë të verdhë dhe nuanca;
  • Një shumëllojshmëri diamanti me ngjyrë kafe të tymosur.

Ngjyrat e rralla të mineralit janë:

  • kaltërosh;
  • jeshile;
  • ngjyrë vjollce.

Është shumë e rrallë të gjesh diamante që nuk kanë ngjyrë. Shumica e tyre kanë një nuancë delikate të quajtur ngjyrosje. Një diamant transparent pa asnjë hije quhet "diamant me ujë të pastër". Ekzistojnë disa versione të origjinës së këtij termi. Një nga më qesharakët është se kontrabandistët dyshohet se i fshehën gurët në kontejnerë me ujë, në të cilat ata nuk dukeshin.

I gjithë absurditeti i këtij versioni qëndron në faktin se në fakt ato dallohen në ujë. Në mënyrë që kjo të mos ndodhë, ata duhet të kenë një indeks të ngjashëm thyes. Indeksi i thyerjes së ujit është 1, dhe ai i diamanteve është 2,5. Kështu, nuk është e vështirë të dallosh këtë gur në ujë. Me shumë mundësi, termi përdoret për të treguar transparencën e natyrshme të ujit.

Cilat janë nuancat më të vlefshme të diamanteve? Përveç atyre transparente, të vlefshëm janë edhe diamantet që janë lyer me ngjyra të ndezura, të cilat, siç u përmend tashmë, quhen të zbukuruara. Janë jashtëzakonisht të rralla. Këto përfshijnë: diamante të artë dhe të verdhë vere, si dhe disa ngjyra të tjera më të rralla, për shembull, e kuqe, vishnje, blu, rozë. Llojet më të rralla të diamanteve janë ato me ngjyrat e mëposhtme: vjollcë, jeshile e ndezur dhe e zezë, me kusht që të jenë të shumëllojshmërisë së bizhuterive.

Nxjerrja e diamanteve

Deri në shekullin e 19-të, diamantet nxirreshin vetëm nga minierat e hapura. Sidoqoftë, pas kësaj, u zbuluan tubat kimberlite dhe ishte e nevojshme një teknologji e re e minierave. Vena që mban diamantin shkon thellë në tokë, dhe në lidhje me këtë, u vendos që të zhvillohen metoda të minierave nëntokësore.

Ka disa mënyra për të nxjerrë xeheror.

Diamantet sot përdoren jo vetëm në bizhuteri, por edhe në industri. Guri ka veti që përdoren me sukses në shumë industri. Karakteristikat e materialit nuk mund të zëvendësohen, prandaj, kur zbuloni se çfarë është bërë nga diamante, nuk duhet të habiteni nëse kjo listë përfshin jo vetëm bizhuteri.

Karakteristikat e materialit

Diamanti nga natyra e tij është një modifikim alotropik i karbonit. Karboni mund të gjendet edhe në substanca të tjera si grafiti apo qymyri, por është diamanti që është bërë i famshëm për vetitë e tij. Materiali ka fortësinë më të lartë nga çdo element, 10 nga 10 në shkallën Mohs. Vërtetë, kjo nuk konfirmon forcën e tij, materiali është shumë i brishtë nëse i nënshtrohet ndikimeve të papritura, si p.sh.

Diamanti në Rough

Dendësia e diamantit është 3,4-3,5 g/cm3. Dhe përçueshmëria termike është e lartë dhe arrin në 2300 W. Guri nuk nxehet në duart tuaja. Një tjetër karakteristikë e rëndësishme në industri është një raport i ulët i ngjeshjes dhe një modul i lartë elastik. Shkrirja e diamantit ndodh në një temperaturë prej 2000 gradë Celsius pa qasje në oksigjen, dhe nëse guri shkrihet në ajër, procesi do të fillojë në 800-1000 gradë.

Diamanti digjet dhe shndërrohet plotësisht në dioksid karboni. Nëse procesi ndodh pa oksigjen, ai kthehet në grafit. Transformimi i kundërt është shumë më i vështirë.

Përdorimi i diamanteve

Përdorimi i diamanteve është në kërkesë në fushat e mëposhtme:

  • industria e bizhuterive;
  • industria prodhuese;
  • industria minerare;
  • inxhinieri elektrike;
  • nanoteknologjia.

Industria e bizhuterive përdor vetëm një të tretën e diamanteve të nxjerra, të cilat kanë një pamje tërheqëse. Guri duhet të ketë një numër minimal mikroçarjesh, defektesh dhe përfshirjesh në strukturë. Minerali duhet të jetë transparent. Retë ndonjëherë vërehen si përfshirje, ose minerali fiton një nuancë të verdhë-gri për shkak të papastërtive në tokë. Është me këto kritere të paraqitjes, si dhe duke marrë parasysh madhësinë e gurit, që vlerësohet vlera e një diamanti.

Diamantet e trajtuara quhen diamante të lëmuara. Pasi vlerësohet nga një gjeolog, guri nxirret në ankand, ku blihet ose nga një argjendari ose një biznesmen ose sipërmarrës. Ndonjëherë ankandet mbyllen për blerësit dhe kompanitë e bizhuterive blejnë mineralet. Me kalimin e kohës, minerali mund të vendoset në ar, platin ose argjend. Çdo metal i çmuar do të duket luksoz kur kombinohet me një diamant.

Bizhuteri me diamante të prera - brilante

Diamantet përdoren për të dekoruar vathë, unaza, varëse, karfica dhe byzylykë. Si rregull, produkte të tilla blihen nga vajzat, pasi diamanti i përshtatet energjisë së tyre. Guri është i qëndrueshëm dhe nuk kërkon kujdes të veçantë.

Ato diamante që nuk janë prerë dhe kornizuar në metal të çmuar, domethënë gurë teknikë, dërgohen për prodhimin e veglave industriale. Kërkesa për diamante industriale është e lartë, kështu që po zhvillohen depozita dhe po përmirësohen teknologjitë për sintezën e mineraleve artificiale. Në këto mënyra është e mundur të mbulohen nevojat e industrisë.

Industria prodhuese përdor kryesisht fortësinë e elementit. Punime të ndryshme si shpimi apo prerja kryhen shpejt dhe pa formimin e mikroçarjeve në sipërfaqen e materialit. Diamantet përdoren për të kthyer metalin. Stërvitjet që shpojnë puset e naftës janë gjithashtu të veshura me patate të skuqura minerale.

Ka rezistencë të lartë ndaj konsumit, e cila ju lejon të lyeni çdo mjet me patate të skuqura diamanti. Kjo zgjat jetëgjatësinë e tyre dhe rrit produktivitetin. Për shembull, vetëm në Rusi ka më shumë se 1200 mjete të veshura me patate të skuqura diamanti:

  • stërvitje;
  • prerëse;
  • prerëse xhami;
  • gërshërë për metal dhe gur;
  • mjete bluarëse.

Veshje diamanti në një stërvitje

Përparësitë e përdorimit të diamanteve në ndërtim:

  • preciziteti i punës, filigran;
  • shpejtësia;
  • zhurmë e ulët e procesit.

Ekzistojnë disa lloje të prerjes së diamantit: duke përdorur boraks ose prerje të thatë diamanti. Natyrisht, mjetet e veshura me patate të skuqura diamanti janë më të shtrenjta se ato konvencionale, por kostoja e tyre kompensohet nga cilësia e procesit. Për shembull, kostoja e prerjes së betonit me diamante është plotësisht e justifikuar. Dhe kur përdorni pajisje speciale, punonjësi nuk kërkon shumë përpjekje fizike.

Shpimi i puseve me diamante është i rëndësishëm, veçanërisht nëse diametri duhet të jetë i vogël. Tani ekziston një industri në ndërtim e quajtur prerja e diamantit. Kur shponi, për shembull, beton, nuk ka dridhje ose pluhur. Shpimi me diamant do të bëjë vrima për komunikimet e mëposhtme:

  • tubacionet e furnizimit me ujë, ajrit të kondicionuar, mbeturinave dhe kanalizimeve;
  • Internet dhe kanale të tjera të transmetimit të të dhënave;
  • marrja e mostrave të betonit në strukturat shkëmbore monolitike.

Por prerja e diamantit është gjithashtu e rëndësishme, pasi lë pas një prerje të përsosur, pa patate të skuqura ose të çara në material. Disqet e veshur me diamant mund t'i rezistojnë temperaturave të larta dhe ndryshimeve të presionit.

Diamantet përdoren në industrinë hapësinore për të veshur pajisjet dhe për të përmirësuar forcën e tyre. Dhe në tokë, guri përdoret kur kryeni punë, për shembull, ndërtimi i tuneleve në zona shpërthyese.

Përdorimi i veshjeve të diamantit inkurajohet gjithashtu në mjekësi, veçanërisht në instrumentet kirurgjikale. Të tilla si bisturi mjekësore, pajisje dentare, gërshërë dhe kapëse. Zhvillimi i një lazeri mjekësor është duke u zhvilluar, kristalet e të cilit do të kenë një shtresë diamanti dhe minerali vepron si përcjellës.

Përdorimi i diamantit justifikohet edhe në telekomunikacion dhe elektronikë. Gurët përdoren për të transmetuar sinjale përmes kabllove. Sigurisht, teknologji të tilla kërkojnë investime materiale, por kabllot përkatëse mund t'i rezistojnë ndryshimeve të temperaturës. Diamantet gjithashtu nuk kanë frikë nga rritjet e energjisë. Minerali përdoret së bashku me rubinin dhe në prodhimin e elementeve supersensitive.

Diamanti përdoret në optikë për astronomët. Eksperimentet në fushën e fizikës dhe kimisë kërkojnë përdorimin e diamanteve për shpikjen e optikës së re, përmirësimin e teknologjive lazer dhe eksplorimin e hapësirës. Gurët veprojnë si një element mbrojtës që nuk mund të dëmtohet nga acidi fluorik.

Në prodhim, përveç shkëmbit natyror, përdoren gurë të minuar në laborator. Mostrat e bizhuterive janë nxjerrë në tuba kimberlite dhe lamproite, veçmas nga diamanti industrial. Dhe sasia e gurëve sintetikë në industri arrin në 97%. Sot ekzistojnë tre teknologji të sintezës:

  1. CVD - depozitimi kimik i avullit, ose depozitimi i avullit kimik.
  2. HPHT - temperaturë e lartë me presion të lartë, një metodë që përfshin temperatura dhe presion të lartë. Një teknologji që përdor diamantin e farës si dhe grafitin, dhe krijon kushte në një hapësirë ​​të veçantë për formimin e lidhjeve të reja kovalente.
  3. Sintezë me shpërthim, duke simuluar kushtet më të afërta me ato natyrore (eksploziv që përmban karbon).

Të gjitha këto teknologji janë shumë të shtrenjta, por ende nuk ka alternativë në minierat e diamanteve. Prandaj, shkencëtarët vazhdojnë të punojnë drejt sintezës artificiale. Përdorimi i mineraleve në industri nuk ndalet. Gurët në bizhuteri janë gjithashtu të rëndësishme dhe të kërkuara në tregun e bizhuterive.

Guri i çmuar është përdorur nga njerëzit për më shumë se dyqind vjet. Përdorimi i tij nuk është aspak i kufizuar në krijimin e bizhuterive të shkëlqyera që synohen vetëm për bukurinë. Përdorimi i diamantit në fazën aktuale është zhvilluar në fushën e mjekësisë, industrisë dhe degëve të tjera të veprimtarisë njerëzore, ku sjell përfitime të mëdha.

Karakteristikat e dobishme të diamanteve

Meqenëse karakteristikat teknike dhe vetitë e këtyre gurëve janë unike, nuk është për t'u habitur që përdorimi i diamanteve po bëhet më i gjerë. Diamanti është një modifikim i elementit kimik të karbonit dhe është substanca më e vështirë në botë . Sipas shkallës së pranuar përgjithësisht të Mohs në gjeologji, ajo ka vlerësimin më të lartë prej dhjetë pikësh. Sidoqoftë, nuk duhet të harrojmë për brishtësinë e shtuar të diamanteve. Çdo produkt i bërë prej tyre nuk duhet të bjerë papritur ose të trajtohet pa kujdes.

Për shkak të përçueshmërisë së lartë termike, diamanti nxehet ngadalë . Përveç kësaj, ajo ka veti të tilla të vlefshme si elasticitet të lartë Dhe përqindje e ulët e kompresimit . Ai shkrihet në 2000°C nën një presion prej 11 GPa dhe digjet në një temperaturë prej rreth 800°C. Kur digjet, karboni që përbën diamantin bëhet dioksid karboni dhe nëse djegia ndodh në një mjedis pa oksigjen, substanca bëhet grafit. Sa i përket mundësisë së procesit të kundërt, gjithçka është shumë më e ndërlikuar këtu dhe pothuajse nuk përdoret në praktikë.

Përdorimi i diamanteve në bizhuteri

Pavarësisht se sa e çuditshme mund të duket për njerëzit e zakonshëm, jo ​​të gjithë gurët e minuar përdoren në bizhuteri. Nëse prej tij bëhet një dekorim cilësor dhe i bukur, ai duhet të jetë me cilësi shumë të lartë: mundësisht me një minimum mikroçarjesh dhe përfshirjesh të huaja. Minerali që përdoret për të bërë bizhuteri duhet të jetë transparent, me një sasi minimale të nuancave gri.

Si priten diamantet për të prodhuar brilante dhe me çfarë? Ato lustrohen dhe lustrohen vetëm me të njëjtat diamante. Kjo teknikë e thjeshtë u zbulua në Indi kur një nga argjendaritë, pasi kishte fërkuar një diamant kundër një tjetri, zbuloi se të dy filluan të shkëlqenin dhe të shkëlqenin shkëlqyeshëm. Një fakt interesant është se metoda e lustrimit të diamanteve u mbajt sekret për një kohë shumë të gjatë. Ludwig Berkem u bë evropiani i parë që, pavarësisht nga indianët, filloi të përpunonte gurët në të njëjtën mënyrë.

Sharrimi i diamantit është një teknikë që u shfaq shumë më vonë se lustrimi dhe prerja. Në fillim, copa teli çeliku u përdorën për sharrim, por kjo zgjati shumë. Metodat moderne të sharrimit të diamanteve duke përdorur prerëse bronzi shpejtojnë dhe lehtësojnë ndjeshëm procesin. Ky prerës përmban një emulsion të veçantë me pluhur diamanti.

Diamantet që janë përpunuar quhen brilantë. Më pas, ato vlerësohen nga gemologët dhe gurët dërgohen në ankande.

Aplikimi i diamanteve në prodhim

Jo të gjithë gurët përdoren në prodhim. Ato diamante që nxirren në depozita natyrore janë shumë të shtrenjta, ndaj përdorimi i tyre në sasi të mëdha industriale është i pamundur dhe nuk justifikon vetveten.

Në fazën aktuale, diamanti artificial prodhohet me tre metoda:

  • nga avulli, me depozitim kimik;
  • nën presion dhe temperaturë të lartë;
  • sintezë subversive me imitim të kushteve natyrore (shpërthehet një eksploziv që përmban karbon).

Nga se përbëhen diamantet? Të gjitha vetitë që ka një gur diamanti janë po aq të mira kur përdoret, por për sektorin industrial faktori vendimtar është ngurtësia e gurit. Kur preni ose shponi duke përdorur patate të skuqura diamanti, materiali pritet me shumë kujdes dhe në të nuk krijohen mikroçarje. Çdo mjet i veshur me copëza diamanti ka produktivitet më të madh dhe cilësi të shkëlqyer prerjeje.

Në Rusi, gjatë gjithë periudhës gjatë së cilës diamanti u përdor në sektorin industrial, u bënë rreth 1500 lloje mjetesh me një shtresë të tillë. Këto përfshijnë gërshërë për prerjen e metaleve, prerëse xhami dhe vegla bluarjeje. Ato dallohen nga saktësia e lartë e prerjes, dhe shpejtësia e punës gjatë përdorimit të tyre është shumë më e lartë.

Sigurisht, një mjet i tillë është mjaft i shtrenjtë, dhe mund të lindë pyetja se pse duhet ta blini nëse mund të përdorni analoge më të lirë. Sidoqoftë, praktika tregon se, për shembull, një proces i tillë intensiv i punës si prerja e betonit pa një mjet të veshur me diamant mund të zgjasë shumë kohë, ndërsa pajisjet speciale lehtësojnë shumë të gjithë procesin.

Gjatë shpimit të puseve të naftës, stërvitjet (ose stërvitjet) me diamant përdoren gjerësisht, veçanërisht nëse është e nevojshme të shponi një vrimë me diametër të vogël. Shpimi i diamantit është i domosdoshëm në ndërtimin e sistemeve të furnizimit me ujë dhe kanalizimeve.

Për shkak të faktit se diamantet artificiale tani janë rritur dhe përdoren gjerësisht, përdorimi i tyre është i disponueshëm në çdo fushë: nga industria e rëndë në mjekësi dhe hapësirë. Në sektorin e hapësirës, ​​veshja e diamantit përdoret për të rritur forcën e avionëve. Bisturitë kirurgjikale janë instrumente speciale që kërkojnë saktësi të shtuar dhe punë cilësore, njësoj si pajisjet dentare. Prandaj, veshja e diamantit është bërë prej kohësh e domosdoshme për ta.

Diamantet përdoren si elementë mbrojtës në fushat e kimisë dhe fizikës - kryesisht sepse acidi mund të shpërbëjë çdo substancë tjetër, por diamanti mbetet i paprekur kur vendoset në të. Kjo mund të duket e habitshme, por diamantet përdoren për të transmetuar sinjale elektrike përmes kabllove në fushën e telekomunikacionit dhe elektronikës. Kabllot që përmbajnë diamante janë shumë rezistente ndaj ndikimeve mjedisore dhe kanë rezistencë të lartë ndaj konsumit.

Diamantet përdoren gjithashtu gjerësisht në optikën astronomike - si një agjent mbrojtës për instrumentet optike.

Shtrirja e përdorimit industrial të diamanteve është shumë e gjerë dhe, falë vetive mahnitëse dhe të dobishme të këtij guri, mund të kuptohet se ai është përdorur prej kohësh jo vetëm për të krijuar bizhuteri, por gjithashtu sjell përfitime për njerëzit kudo në fusha të ndryshme të tyre. aktivitetet.

Përdorimi i diamantit ka një histori prej më shumë se dy shekujsh. Pothuajse deri në mesin e shekullit të 20-të, diamantet ishin ekskluzivisht një material bizhuteri. Por në mënyrë që t'i jepni një ose një aspekt tjetër (për të prerë një diamant), duhet të përdorni një diamant tjetër, pasi asnjë material tjetër nuk mund ta përpunojë këtë mineral të qëndrueshëm. Për të zhbllokuar potencialin e plotë të mineralit, kimistët dhe fizikantët kryen një sërë eksperimentesh dhe zbuluan vetitë e tij, si dhe parametrat kufizues që kontribuojnë në përdorimin e diamantit në fusha të ndryshme të veprimtarisë.

Vetitë e diamantit

Çdo diamant është një modifikim alotropik i karbonit, i cili, nga rruga, është gjithashtu i pranishëm në grafitin e një lapsi të thjeshtë. Prandaj, në temperatura të ngritura, çdo diamant shndërrohet lehtësisht në grafit. Në shkallën e fortësisë Mohs, minerali ka 10 pikë nga 10 të mundshme. Dendësia e tij është 3,4 – 3,5 g/cm³. Përçueshmëria e tij termike është jashtëzakonisht e lartë dhe arrin deri në 2300 W (mK).

Minerali ka një koeficient shumë të ulët të fërkimit për metalin (rreth 0.1), i cili është për shkak të pranisë së një filmi të hollë të gazit të përthithur në sipërfaqen e tij. Në mungesë të tij, koeficienti i fërkimit rritet 5 herë. Dy karakteristikat më të rëndësishme janë raporti më i ulët i ngjeshjes dhe moduli më i lartë elastik.

Diamanti shkrihet në një presion prej 11 GPa dhe një temperaturë prej 4000 ° C. Në ajër ai digjet në një temperaturë prej 800 deri në 1000 ° C, dhe me pjesëmarrjen e oksigjenit të pastër digjet, si propani i pastër, me një flakë blu dhe digjet. plotësisht, duke u çliruar në formën e dioksidit të karbonit.

Nëse e ngrohni mineralin pa qasje në ajër në një temperaturë prej 2000°C, ai shpejt shndërrohet në grafit dhe ndahet në copa me pambuk. Vlen të përmendet se në temperaturat mbi 2000° C termodinamika e mineralit merr një karakter anomal.

Për shkak të vetive të tij "ekstreme", diamanti përdoret në industritë moderne të prodhimit dhe përpunimit.

Aplikimet e Diamantit

Në ndërtim, përdorimi i diamanteve justifikohet nga specifikat e strukturave komplekse të bëra prej betoni dhe çeliku. Shpimi, prerja, çmontimi i diamantit, pavarësisht nga materiali i punës, ju lejon të arrini rezultate pa formimin e mikroçarjeve shkatërruese. Stërvitjet dhe sharrat me diametra të mëdhenj përdoren për prerjen e betonit, bluarjen e gurit të grimcuar, madje edhe për prerjen e granitit dhe mermerit.

Minerali përdoret në prodhimin e instrumenteve precize dhe inxhinieri të rënda. Kthimi i metalit është gjithashtu prerogativë e diamantit.

Rezistenca jashtëzakonisht e lartë ndaj konsumit, së bashku me aksesin e pakufizuar në diamante artificiale dhe industriale, bën të mundur projektimin dhe ndërtimin e fjalë për fjalë të çdo gjëje (nga instrumentet kirurgjikale precize deri tek transportuesit hapësinorë).

Figura 1. Aplikimet e diamanteve.

Për shembull, vetëm në Rusi sot prodhohen më shumë se 1200 lloje mjetesh që përdorin diamant (Fig. 1, zonat e aplikimit të diamanteve). Stërvitjet, prerëset, rrotat bluarëse, prerëset e xhamit, gërshërët metalikë dhe sharrat për metal dhe gur - diamantet përdoren në mënyrë aktive kudo (kryesisht industriale, domethënë sintetike).

Pa këtë mineral, vendosja e kabllove dhe ndërtimi i tuneleve është e pamundur. Aty ku shpërthimi nuk mund të kryhet, përdoret një kapëse rrugore, e armatosur me një disk të madh të shpërndarë me tehe me një shtresë të hollë copëzash diamanti.

Diamanti përdoret gjithashtu në mjekësi, ku trashësia e tehut të bisturisë është kritike. Duke ulur gjerësinë e prerjes dhe duke mbetur i mprehtë për një kohë të gjatë, bisturia e diamantit është mjeti kryesor i kirurgut modern. Zhvillimet premtuese të tilla si një lazer mjekësor kristal, ku minerali do të veprojë si një përcjellës aktiv, meritojnë përmendje të veçantë.

Në telekomunikacion dhe elektronikë, diamanti përdoret për të bartur sinjale të frekuencave të ndryshme përmes një kablloje të vetme. Sigurisht, dimensionet e tij janë jashtëzakonisht të vogla, por vetitë e tij kapërcejnë me sukses ndryshimet e mëdha të temperaturës dhe rritjet më të mëdha të tensionit. Përdorimi i tij së bashku me rubinin në fotocelat ultra të ndjeshme, optikën, e cila është në shërbim të astronomëve, është veçanërisht kritike.

Në kimi dhe fizikë, diamanti përdoret kryesisht si një element mbrojtës. Një mjedis kimik agresiv që mund të dëmtojë qelqin (acidi hidrofluorik), si dhe eksperimentet shkencore në fushat e fizikës kuantike, optikës, teknologjisë lazer dhe eksplorimit të hapësirës, ​​në të cilat gabimet janë të papranueshme, kërkojnë përdorimin aktiv të diamanteve.

Përdorimi i këtij minerali është shumë aktiv në miniera. Fytyra e qymyrit, prodhimi i naftës dhe gazit - kudo që ka nevojë për shpime, shtrimin e tubacioneve dhe trajtimin e formacioneve shumë të forta në tokë (formim shkëmbi, gur gëlqeror), vetëm çeliku i ngurtësuar nuk mjafton.

Çfarë lloj diamantesh përdoren në prodhim?

Jo çdo diamant është i përshtatshëm për përdorim në prodhim. Gurët e bizhuterive kushtojnë shuma të jashtëzakonshme parash dhe minohen në disa vende në të gjithë planetin, gjë që është krejtësisht e padobishme dhe e pajustifikuar në industrinë masive. Këtu vijnë në shpëtim elementët sintetikë. Që nga viti 1953, më shumë se 97% e të gjithë diamantëve të përdorur në industri janë rritur artificialisht. Aktualisht, ekzistojnë 3 metoda të njohura për marrjen e këtij minerali:

  1. CVD - depozitimi i avullit kimik, ose depozitimi i avullit kimik.
  2. HPHT – temperaturë e lartë me presion të lartë, ose me pjesëmarrjen e temperaturave dhe presionit të lartë.
  3. Sinteza me detonim, simulimi i kushteve më të afërta me ato natyrore (eksplozivët që përmbajnë karbon shpërthehen).

Kështu, industria globale mbulon plotësisht nevojat e saj për diamante dhe kënaq pa u lodhur njerëzimin me arritjet e reja teknologjike.



Materialet më të fundit të faqes