Свойства алмаза - 04

Алмаз имеет совершенную спайность по {111}, излом ровный, ступенчатый, раковистый. Модуль упругости (в МПа) алмаза равен 88254 (у карбида бора около 294180, карбида кремния 357919, твердого сплава до 588360). Этим объясняется способность алмаза деформироваться при воздействии на обрабатываемый материал. В связи с этим при алмазной обработке материалов удельное давление и температура в несколько раз ниже, чем при использовании других абразивов.

Предел прочности на изгиб у алмаза невысок - 206—490 МПа, что в три — четыре раза меньше, чем у твердого сплава (1079—1471 МПа), Предел прочности алмазов при сжатии зависит от его формы и дефектности, он составляет в среднем 1961 МПа, что в два раза меньше среднего предела прочности на сжатие у твердых сплавов (3922—4903 МПа). Прочность на разрыв 7746740 МПа (теоретическая). Коэффициент сжатия алмаза и модуль сжимаемости в четыре раза меньше, чем железа.

Алмаз характеризуется высокой теплопроводностью: она в два—пять раз выше, чем у металлов. Удельная теплоемкость алмаза в три раза выше, чем твердых сплавов. Высокая теплопроводность позволяет быстрее отводить тепло с поверхности обрабатываемых изделий.
При трении алмаза о шерсть он заряжается электричеством.

Алмаз является диэлектриком, вместе с тем отдельные разновидности алмазов (например, голубой или синий) могут обладать полупроводниковыми свойствами.

Коэффициент линейного расширения алмаза в несколько раз меньше коэффициента линейного расширения твердого сплава.

Температура плавления алмаза около 4000°С. При нагревании алмаз сгорает, образуя углекислый газ. В струе кислорода он горит голубым пламенем при температуре около 720°С, в атмосфере воздуха температура горения 850°С. При нагревании без доступа воздуха поверхность алмаза графитизируется при 1000°С, при более высокой температуре он полностью переходит в графит. В условиях защитной среды (в атмосфере азота или инертных газов, в вакууме, а также в восстановительной среде — водорода, ацетилена или окиси углерода) алмаз не графитизируется даже при нагревании до 1150—1200°С.

Алмаз состоит из углерода (96—99,8 %). Кроме того, в количестве от тысячных до 0,2—0,3 % в нем содержатся примеси химических элементов — азота, кислорода, алюминия, бора, кремния, марганца, меди, а также примеси железа, никеля, титана, цинка и др. Встречаются включения графита, оливина, пиропа, хромита, хромдиопсида, энстатита и др.

Совершенно бесцветные алмазы довольно редки. Обычно у них наблюдается какой-либо оттенок (нацвет). Встречаются интенсивно окрашенные желтые, оранжевые, зеленые, синие, голубые, розовые, коричневые, серые и черные кристаллы (рис.29).

Среди окрашенных алмазов большой известностью пользуются сапфирово-синий алмаз "Хоуп", бывший "Голубой Тавернье" (масса 44,5 кар), яблочно-зеленый "Зеленый дрезденский" (масса 41 кар), янтарного цвета "Алмаз Альберта" (масса 102 кар). Всемирно известны черные алмазы из Баии (350 кар) и графини Орловой (67,5 кар). Окраска алмаза зависит от различных дефектно-примесных центров и включений. Наиболее распространенная желтая окраска может иметь различное происхождение. Лимонно- или соломенно-желтая окраска прозрачных кристаллов октаэдрической или додекаэдрической формы, равномерно распределенная по всему камню, связана с дефектно-примесным центром N3 (интерпретируемым как комплекс АШ или три атома азота и вакансия), вызывающим поглощение с максимумом на 415 нм.

Янтарно-желтая окраска прозрачных кристаллов кубического габитуса и неравномерная желтая — у "алмазов в оболочке" связана с одиночными атомами азота, изоморфно замещающими в структуре алмаза атомы углерода. Зеленые пятна пигментации, окрашивающие поверхность кристаллов в зеленоватый или голубоватый цвет, появляются в результате природного радиоактивного облучения. При нагревании в процессе метаморфизма они переходят в желтый цвет. Желтые пятна пигментации наблюдаются на алмазах из древних россыпей. Однако встречаются алмазы с синей и голубой окраской, равномерно распределенной по всему кристаллу. Предполагают, что этот тип окраски обусловлен вхождением в структуру алмаза бора. Очень распространены дымчато-коричневые и реже розовато-сиреневые алмазы, окраска которых связана с образованием дефектов на плоскостях скольжения. Молочно-белая окраска объясняется наличием мелкодисперсных включений граната во внешней части кристалла, а серая и черная — включениями графита.

You have no rights to post comments


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