Реферат: Алмазы России

Твердые керамические материалы на основе карбида кремния совершенно не поддаются механической обработке обычными способами и единственной возможной является обработка алмазным инструментом.

Развитие электронной техники потребовало использования твердых керамических материалов, способных выдерживать высокие температуры и давления. Такие материалы обрабатываются только алмазными шлифовальными кругами, обеспечивающими высокую точность обработки (0,00001 мм.). Эти шлифовальные круги изготавливаются из алмазов размером 0,65-0,065 мм.

Сравнительные испытания показали, что стойкость алмазных шлифовальных кругов в 65-70 раз выше стойкости кругов из других материалов. Доводка алмазными кругами штампов (с деталями из твердых сплавов) повышает стойкость штампов в 20-50 раз.

Применение инструмента для правки имеет значительное преимущество. Алмазные инструменты обладают высокой стойкостью. При их применении достигается высокая точность требуемой формы шлифовального круга и соответственно высокая точность и чистота поверхности шлифуемых деталей.

Очень важным является использование алмазов для изготовления алмазных волок. До настоящего времени только алмазные волоки оказались наиболее пригодными для производства проволоки диаметром меньше 1 мм., вплоть до проволок для ламп накаливания диаметром 0,01 мм.

Одной из самых основных задач является внедрение и освоение алмазного бурения, при котором сокращается расход материалов, упрощается конструкция скважин; сокращает парк бурового оборудования. Переход на алмазное бурение способствует сокращению аварийности из-за обрыва бурильных труб.

§2.Ювелирная промышленность

Среди драгоценных камней, таких как рубин, сапфир, изумруд, александрит и др., ювелирный алмаз по ценности занимает первое место и считается камнем первого порядка.

Искусство обработки алмазов возникло в глубокой древности в Индии - на родине первых драгоценных камней - и в других странах Востока. Обработка камня в Индии достигла высокого уровня. Однако древние мастера не сумели найти форму, которая в полной мере позволила бы проявиться чудесному блеску и игре алмазов.

В процессе обработки алмаза большую роль играет искусство раскалывания камня с целью уменьшения массы кристалла и удаления дефектных частей.

В настоящее время одной из ведущих стран по обработке алмазов в бриллианты является Бельгия. Из США алмазы вывозятся в Бельгию, где они подвергаются обработке и затем снова экспортируются в США уже в виде бриллиантов или алмазного инструмента. Гранильные фабрики и мастерские имеются также в Бразилии, Индонезии, Австралии, Японии и др.

Современные технологические схемы обработки алмазов включают следующие операции: раскалывание, резку, предварительную обдирку, огранку и полировку кристаллов. Все алмазы, поступающие для обработки на бриллианты, предварительно просматриваются для определения способа обработки и вида огранки. Для раскалывания, распиловки и огранки алмазов очень большое значение имеет точная ориентировка кристаллов. Для такой ориентировки широко применяются рентгеновские лучи.

Если алмаз имеет какой-либо дефект, то по этому месту и ведут распиловку. После распиловки алмазы подвергаются обдирке (обточке). Эта операция осуществляется на специальных токарных обдирочных станках. Обдирка применяется для обтачивания граней, ребер и углов кристаллов. Потери при данной операции составляют 15-25%; отходы используются для изготовления алмазных порошков.

После обдирки приступают к огранке камней. Чаще всего алмаз гранится в форме круглого бриллианта, позволяющего наиболее тонко выявить блеск и игру светового луча. Для обработки крупных алмазов неприменимы стандартные формы огранки. Мастер должен проявить все свое профессиональное умение для обработки такого драгоценного камня, чтобы максимально сохранить его природную величину. Стоимость бриллиантов зависит от массы камня, его цвета и качества.

Производство бриллиантов (в %.)

Лидерами в ювелирной перерабатывающей промышленности является Италии ( в художественном отношении ).

§3.Промышленность синтетических алмазов

В 1957г. Дженерал Электрик разработала промышленный процесс производства искусственных алмазов, позволяющий изготовить синтетические алмазы за несколько минут. Проверкой оптических свойств, рентгеновским и химическим анализами, испытанием твердости было доказано, что эти кристаллы, полученные синтетическим способом, были действительно алмазами.

Пуск первого завода по производству синтетических алмазов был произведен Дженерал Электрик в 1957г., в Детройте. Мощность завода составляла 3,2-3,5 млн. кар. искусственных алмазов в год.

Скорость роста кристаллов при синтезе алмазов очень велика и она равна 0,33 мм/мин. Скорость роста зависит от давления и температуры. При снижении скорости роста синтетических алмазов качество кристаллов улучшается. Цвет искусственных алмазов также зависит от температуры и давления. При нижнем интервале температуры получаются черные алмазы, а при более высоких температурах начинает образовываться бесцветный алмаз. Установленный определенным способом режим процесса производства искусственных алмазов позволяет получить широкое разнообразие оттенков.

Самый распространенный для получения синтеза алмазов аппарат конструкции Ч.Г. Холла «белт». Основными деталями являются два конических пуансона, сделанные из прочного материала. Пуансоны, сдвигаясь, образуют небольшую камеру (камера высокого давления). Двигаясь, они сжимают массу, находящуюся в камере высокого давления. Нагрев массы производиться электрическим током проходящим через пуансон. Для того, чтобы полученные алмазы снова не перешли в графит в конце операции их охлаждают.

§4.Цены на природные и синтетические алмазы

Стоимость алмаза зависит от величины кристалла, цвета, прозрачности, дефектов, трещин.

В настоящее время, несмотря на открытие новых месторождений и значительное увеличение добычи алмазов, цены на ювелирные алмазы продолжают возрастать. Алмазному синдикату удается не только сохранить существующий уровень цен на ювелирные алмазы, но и обеспечить постоянное их повышение.

Минерологи предложили производить оценку алмазов по формуле N=m/2(m+2)K, где N- цена алмаза; m- его масса; K- цена кристалла того же качества массой 1 кар.

Цены на алмазы (в дол.($)США за 1 кар.)