Sinteza diamantelor

În trecutul nu prea îndepărtat, fosta URSS a ocupat primul loc în lume în producția și consumul de diamante. Mai mult de 8.000 de întreprinderi din instrumentele noastre de diamant utilizare țară, industria sovietică a produs mai mult de 2500 de tipuri de instrumente - de la dispozitive de desen mic de sârmă pentru lame uriașe pentru blocuri mari de piatră.







Sinteza industrială a diamantelor se bazează pe conversia grafitului într-un reactor de înaltă presiune (Figura 6.11). Catalizator în această transformare sunt diferite substanțe: nichel metalic, amestecuri complexe de fier, nichel și crom, un amestec de carbură de fier Fe 3 C cu grafit. Crystallizarea diamantelor are loc la o presiune de 50.000-60.000 atm și o temperatură de 1400-1600 ° C. Diamantele pot fi, de asemenea, sintetizate folosind unde de șoc.

De obicei, reactoarele de înaltă presiune sintetizează cristale de diamant cu o dimensiune de cel mult 1 mm. Astfel de pietre mici sunt destul de potrivite pentru scopuri industriale, dar este dificil de a face bijuterii de la ei. Mai recent, a fost dezvoltată o nouă tehnologie care permite diamante în creștere cu dimensiuni de până la 6 mm. Cu această tehnologie, cristalele de diamante mici sunt mai întâi dizolvate în catalizatorul topit și apoi diamante mici sunt plasate în zonele de topire mai reci. Procesul de cristalizare în care diamantul durează mai multe zile, la o presiune de 55 000-60 000 atm și la o temperatură de 1400-1500 ° C. Această tehnologie permite în creștere cu diamante monocristale de dimensiuni relativ mari și de înaltă calitate. Sinteza de diamante, care pot fi transformate în diamante mari atât de complicate și scumpe care diamantele sintetice nu pot concura cu naturale: artificial diamant cristal cu o greutate de 50-60 grame (250 până la 300 carate) valorează la fel de mult ca și 1 tonă de aur.







Diamantele artificiale sunt folosite în principal în scopuri industriale. Pulberile și pastele de diamant, echipamentele de tăiere și găurire cu cristale de diamant s-au dovedit a fi indispensabile în multe industrii. Tehnologia Diamond permite creșterea productivității muncii cu 30-50, iar în unele cazuri cu 100%. Diamante artificiale sunt folosite la fabricarea ceasurilor, instrumentelor de precizie. Ei taie și procesează metale dure, ceramică, sticlă etc. Cu ajutorul lor produc cele mai fine fire.

Un tip special de diamant negru, numit carbonado, este sintetizat, ceea ce este mai greu decât diamantele care apar în natură. Carbonado sintetizat prin metalurgia pulberilor - prin pulbere convențională de sinterizare diamant sub o presiune de 3-80 atm și la o temperatură de 1000 ° C. Carbonado permite prelucrarea diamantelor ei înșiși, din acestea burghie superdure ..

Fulleronii au o capacitate specifică deosebit de mare pentru hidrogen. Ca rezultat al reacției de adiție de hidrogen prin legături duble de carbon nesaturate la presiuni și temperaturi ridicate, este posibil să se modifice fulleronii, care sunt de interes practic în dezvoltarea acumulatorilor cu hidrogen promițători.

Munca suplimentară a dus la crearea nu numai a moleculelor sferice, ci și a elipsoidelor (barelene), tubulare (tubule) și molecule de alte configurații. Din aceste molecule este posibil să se creeze materiale de forță fără precedent, elementele de calculatoare ale secolului XXI. primesc site care pot să separe atomii individuali în mărime.

În ciuda creșterii producției de diamante artificiale și a utilizării pe scară largă a acestora, materialele convenționale solide sub formă de diferite carburi metalice nu și-au pierdut importanța practică. Deși carburile metalice sunt mai puțin dure decât diamantele, ele sunt mai rezistente la căldură.

Până în prezent, producția industrială de diamante sintetice este nu numai, ci și în alte pietre prețioase: corindon (rubin roșu și albastru safir), smaralde și altele.







Trimiteți-le prietenilor: