Свойства алмаза - 03

Разновидность алмазов карбонадо была обнаружена в 1813 г. Название получила от португальского — карбонатизированный. Карбонадо представляет собой скрытокристаллическиё образования разупорядоченных индивидуумов размером 5—10 мкм, иногда в них присутствуют аморфный углерод и графит. Форма образований неправильная угловатая или округлая; непрозрачны; цвет темно-серый, черный, зеленоватый, серый, коричневый; поверхность блестящая, эмалевидная, антрацитоподобная или матовая, шлаковидная (рис.27). Размер различный: обычно их масса 0,1—1 кар, но встречаются и более крупные. Так, в 1825 г. в Бразилии найден камень массой 3167 кар. Карбонадо обнаружены также в Венесуэле, в Южной и Центральной Африке. Карбонадо обладают очень большой прочностью, поэтому они используются для буровых коронок, предназначенных для бурения особо твердых горных пород. Применяется карбонадо и для правящего инструмента. В Африке встречена разновидность карбонадо с магнитными свойствами, названная стюартитом или стевартитом. В стюартите много включений магнетита, чем и обусловлены его магнитные свойства.

Балласы, дробеобразный борт, алмазы Кунца — под такими названиями известны поликристаллические образования округлой, овальной или грушеобразной формы с радиальнолучистым строением,кристаллитов размером до 10—200 мкм. Диаметр агрегатов колеблется от нескольких до 20 мм и более. Известны находки балласов массой до 70—75 кар. Балласы непрозрачны, полупрозрачны или просвечивают, с сильным блеском или матовые, бесцветные, серые, черные или зеленоватые (рис.28). Балласы встречаются в Бразилии, Южной Африке, на Урале, в Якутии. Применяются в буровых коронках.

В последние годы обнаружена новая разновидность поликристаллических образований алмаза ударно-взрывного происхождения. Такие алмазы приурочены к своеобразным кольцевым воронкообразным структурам — астроблемам, которые получаются при ударе космического тела о земную кору. Возникшие при этом высокие температура и давление способствовали образованию алмазов. Размеры угловатых, неправильной формы агрегатов не превышают, как правило, 1—2 мм, размер кристаллитов — 20—40 мкм. Алмазы непрозрачные, черные, желтоватые или зеленоватые. Часто строение агрегатов слоистое или волокнистое. При рентгеновских исследованиях агрегатов помимо алмаза часто обнаруживают другие модификации углерода: графит, лонсдэлеит и карбин.

Алмазы применяют в технике, что объясняется их высокой твердостью и износостойкостью. Твердость алмаза — 10 по шкале Мооса, самая высокая среди всех минералов. Микротвердость (в МПа) алмаза 93157 — 98648, в то время как корунда 20200, топаза 1399, кварца 981. Однако у алмаза наблюдается анизотропия твердости, выражающаяся в том, что на разных гранях и в различных направлениях твердость несколько отличается. Это связано с особенностями структуры. Наименее износоустойчивыми направлениями, по которым и обрабатывают алмаз, являются следующие: в плоской сетке куба — направления, параллельные сторонам кубических граней, в плоской сетке октаэдра — направления, соответствующие высотам треугольных граней.

В свою очередь, твердость октаэдрических граней больше твердости ромбододекаэдрических и еще выше — твердость кубических граней. Износостойкость алмазов колеблется в широких пределах, средняя износостойкость алмаза в несколько раз выше износостойкости широко известных абразивных материалов — карбидов бора и кремния. Абразивная способность материала определяется отношением массы сошлифованного материала к массе израсходованного абразива. Если принять абразивную способность алмаза за единицу, то абразивная способность карбида бора составит 0,5-0,6, а карбида кремния 0,2-0,3.

Теоретически плотность алмаза составляет 3,515 г/см3. Однако встречаются алмазы, у которых наблюдаются значительные отклонения от средней величины плотности. Это связано с наличием различных включений, трещин, пор, а также агрегативным строением. Наименьшую плотность имеют карбонадо (до 3,4 г/см3). Плотность балласов уменьшается от светлых разностей к темным. У монокристаллов с различимым невооруженным глазом зональным строением — "алмазов в оболочке" и у графитизированных кристаллов плотность ниже среднего значения. Плотность прозрачных с зелеными пятнами пигментации или дымчато-коричневых алмазов несколько ниже, чем у бесцветных или желтых, но эти колебания выражаются в тысячных, реже в сотых долях мегапаскаля.

You have no rights to post comments


2011. Наше золото
Joomla 1.7 templates free by Joomla Template Maker