Cercetatorii din Germania cred că au putut să rezolve problema de secole bijutieri șicane de ce diamant este materialul cel mai greu cunoscut poate fi lustruit de un alt diamant, și de ce o astfel de lustruire poate fi efectuată numai pentru anumite fețe și numai într-o anumită direcție.
Concluziile pot duce la metode noi, mai eficiente de prelucrare abraziva de diamante, precum și crearea de noi abordări pentru a obține suprafețe perfect plane de diamant policristalin, care recent sunt utilizate în electronică și alte domenii.
particule de diamant cu margini ascuțite (atomi gri, stânga sus) separă particulele de dimensiunea redusă a fazei vitros (atomi verzi) situate pe suprafața de diamant (atomi gri, jos). Simultan, oxigenul aer (atomii roșii) reacționează cu dispusă pe suprafața lanțurilor de carbon (atomi maron) pentru a forma dioxid de carbon.
De obicei, diamantul este lustruit cu acelasi diamant zdrobit pe o roata cu rotatie rapida de fier. De sute de ani, bijutierii știu că unele fețe ale diamantului sunt mai "moi" - ele sunt mai ușor de lustruit decât altele. Era cunoscut faptul că ușurința de lustruire asociate cu diferite moduri de formare a rețelei cristaline a atomilor de carbon care formează o rețea și mai puțin puternic, dar mecanismul detaliat al tratamentului suprafeței fost necunoscute până în prezent.
Pentru a raspunde la aceasta intrebare, cercetatorii din grupul Michael Moseler au folosit dinamica moleculara pentru a modela procesul de lustruire a diamantelor.
Pe baza modelării pe calculator, sa sugerat că atunci când un instrument de lustruire atinge un diamant, acțiunea mecanică conduce la mișcarea atomilor localizați pe suprafață. Această deplasare este motivul pentru formarea unui strat amorf care se deplasează lent de-a lungul suprafeței cristalului. Atomii de carbon din acest strat rămân legați prin legături covalente la grâul diamantat, care nu și-a pierdut starea cristalină. Când stratul amorf se mișcă, aceste legături covalente se pot rupe, iar o bucată de diamant se îndepărtează de diamant sau rămâne neîntreruptă.
Moseler ne asigură că rezultatele calculelor ne permit să determinăm care fețe ale diamantului și care direcții de influență sunt mai convenabile pentru lustruire. El sugerează că rezultatele muncii sale de a găsi modalități de a permite modificarea stratului amorf, astfel că fractura se constată legături covalente puternice între porțiunea amorfă și cristalul, astfel încât nu vor fi supuse prelucrării și tratament de suprafață. Dezvoltarea unei astfel de abordare poate fi deosebit de utilă pentru tratamentul de diamante sintetice, care sunt policristalin cu un număr mare de „soft“ și „hard“ margini - astfel de diamante sunt deosebit de dificil de manevrat, astfel încât acestea să poată fi utilizate în practică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: