Алмаз: коштовний мінерал із властивостями для промислового використання

Posted on
Автор: Laura McKinney
Дата Створення: 4 Квітень 2021
Дата Оновлення: 14 Травень 2024
Anonim
Неметалічні корисні копалини 2
Відеоролик: Неметалічні корисні копалини 2

Зміст


Алмазний кристал: Кришталевий алмазний кристал у камені, в якому він утворився. Це октаедричний кристал з трикутними ознаками розчинення на своїй поверхні та орієнтовною вагою близько 1,5 карат. З шахти Удачна, Якутія, Сибір, Росія. Зразок та фото Arkenstone / www.iRocks.com.


Що таке Алмаз?

Алмаз - рідкісний природний мінерал, що складається з вуглецю. Кожен атом вуглецю в алмазі оточений чотирма іншими атомами вуглецю і з'єднаний з ними міцними ковалентними зв’язками - найсильнішим типом хімічного зв’язку. Ця проста, рівномірна, щільно пов'язана композиція дає одну з найбільш міцних і універсальних відомих речовин.

Алмаз - найтвердіша з відомих природних речовин. Він також хімічно стійкий і має найвищу теплопровідність будь-якого природного матеріалу. Ці властивості роблять його придатним для використання як ріжучого інструменту та для інших цілей, де потрібна довговічність. Діамант також має особливі оптичні властивості, такі як високий показник заломлення, висока дисперсія та високий блиск. Ці властивості допомагають зробити алмаз найпопулярнішим у світі дорогоцінним каменем і дозволяють використовувати його у спеціалізованих лінзах, де потрібна довговічність та продуктивність.


Оскільки алмаз складається з елемента вуглецю, багато людей вважають, що він, мабуть, утворився з вугілля. Це все ще викладають у багатьох аудиторіях - але це неправда!



Споживання алмазів у США
У 2018 році імпорт алмазів до США для споживання становив близько 26 мільярдів доларів. Імпорт споживання всіх дорогоцінних каменів без алмазів склав близько 2,0 мільярдів доларів. Ці статистичні дані чітко показують, що алмаз - це найпопулярніший дорогоцінний камінь серед американських споживачів з величезною націнкою. США складали близько 35% світового споживання алмазів, що робить його провідним споживачем алмазів.

Як формуються алмази?

Алмази не є рідними для поверхні Землі. Натомість вони утворюються при високих температурах і тиску, які виникають у мантії Землі приблизно на 100 миль нижче поверхні Землі.


Напрямок найбільшої твердості паралельний октаедричним площинам кристала. Коли алмазні кристали ріжуться і шліфуються на дорогоцінні камені, дуже важко вирізати їх у цьому напрямку за допомогою алмазної пилки. Тож замість використання алмазної пилки або традиційної практики їх розбивання розщепленням, значна частина цієї роботи зараз виконується за допомогою лазерного пиляння.

Грані, вирізані паралельно напрямку октаедричного кристала, також важко відшліфувати, тому різці або змінюють напрямок, або ризикують залишити на фасеті текстуру «шкіри ящірки».

Найм'якший напрямок алмазного кристала паралельний кубічним площинам. Найкраще полірування проводиться на гранях, паралельних цьому напрямку. Хоча це найм'якший напрямок у алмазу, твердість у кілька разів твердіша за корунд, другий найтвердіший мінерал за шкалою твердості Мооса.

Алмазні симулятори: На фотографіях вище порівнюють титанат стронцію, моїсаніт та кубічний цирконій з алмазом. Моїсаніт і кубічний цирконій мають дисперсії, конкурентоспроможні алмазу, а дисперсія титанату стронцію є надто верхньою. На фотографії вище титанат стронцію 6-міліметровий. Інші камені - це 4-міліметрові патрони. Ця різниця у розмірах дає перевагу титанату стронцію.

Алмазні симулятори

Алмазні симулятори - це матеріали, схожі на алмаз, але вони мають різний хімічний склад. Алмазні імітатори можуть бути природними матеріалами, такими як безбарвний циркон або сапфір. Найчастіше це штучні матеріали, такі як кубічний цирконій (ZrO)2), моїсаніт (SiC), YAG (ітрієвий алюмінієвий гранат Y3Ал5О12), або титанату стронцію (SrTiO)3).

Синтетичні алмази різних кольорів, вирощених високотемпературною технікою високого тиску. Зображення учасника Вікіпедії Матеріалист.

Синтетичні алмази

Алмаз - дуже цінний матеріал, і люди століттями працювали над їх створенням в лабораторіях і на фабриках. Синтетичні алмази - це штучні матеріали, які мають такий же хімічний склад, кристалічну структуру, оптичні властивості та фізичну поведінку, як і природні алмази. Інші назви, що використовуються для синтетичних алмазів, включають: "лабораторно вирощені", "створені лабораторії" та "техногенні". Ці назви правильно вказують на те, що алмази природним чином не утворювалися на Землі, а були створені людьми.

Перший комерційний успіх синтезу алмазу був здійснений у 1954 році працівниками General Electric. З того часу багато компаній досягли успіху у виробництві синтетичного алмазу, придатного для промислового використання. Сьогодні більша частина споживаного промислового алмазу - синтетична, Китай є світовим лідером із виробництвом понад 4 млрд. Карат на рік. Найважливіші індустріалізовані країни тепер здатні виробляти синтетичні алмази для промислового використання на заводах.

В останнє десятиліття кілька компаній розробили технологію, яка дозволяє їм виготовляти алмази, створені високоякісними лабораторіями, до кількох карат розміром у декілька різних кольорів - у тому числі безбарвних. Деякі компанії використовують високотемпературні високотемпературні методи - вони відомі як алмази HTHP. Інші створюють алмази, використовуючи хімічний процес осадження пари - вони відомі як алмази CVD. Ці рукотворні дорогоцінні камені продаються в ювелірних магазинах та в Інтернеті зі значною знижкою на натуральні камені подібної якості та розміру. Вони мають гарний зовнішній вигляд і привабливий цінник. Синтетичні алмази потрібно продавати з розкриттям, яке дозволяє покупцеві чітко розуміти, що їх виготовили люди.


Чи приймуть споживачі синтетичні діаманти?

Синтетичні алмази були домінуючим типом алмазів у промислових сферах з кінця 20 століття. Більшість алмазів, які використовувались для виготовлення абразивних та ріжучих інструментів, зараз синтетичні. Практично всі алмази, які використовуються для виготовлення вікон, куполів динаміків, тепловідводів, мікропідшипників з низьким тертям, зносостійких деталей та інших технологічних виробів тепер синтетичні.

Синтетичні алмази для цих цілей значно дешевші, ніж видобуті алмази, мають більш стійкі властивості і стають доступними в специфікаціях, виготовлених на замовлення. Немає емоційних бар'єрів для синтетичних алмазів для заміни видобутих алмазів у цих цілях.

У ювелірній індустрії великі дискусії щодо готовності споживачів приймати синтетичні алмази.Деякі вважають, що споживачі ювелірних виробів хочуть "справжніх алмазів" - що означає "видобуті алмази". Інші вважають, що синтетичним алмазам віддадуть перевагу люди, які не люблять прав людини та екологічні проблеми, пов’язані з деякими видобутими алмазами. Однак справжнім мотиватором, швидше за все, буде ціна. В даний час багато синтетичних алмазів, виготовлених для ювелірних виробів, мають перевагу від 30 до 40% на видобутих алмазах. Це, ймовірно, буде найбільшим мотиватором для споживачів приймати синтетичні алмази.

Спостереження та спекуляції .... Якщо ви зайшли в майже будь-який торговий магазин ювелірних магазинів і заглянули у випадки, коли продаються рубін, сапфір та смарагди, ви часто побачите, що більшість пропонованих каменів є синтетичними. Людина з дуже невеликою підготовкою часто може розпізнати їх за своїм яскравим кольором та чудовою чіткістю. Синтетичні матеріали мають чудовий зовнішній вигляд, і ціни на них невеликі порівняно з натуральними дорогоцінними каменями подібного розміру та видимої якості. Споживачі отримують кращий зовнішній вигляд за нижчою ціною, і більшість з них приймають цю угоду на низькій ціні цінового діапазону.

Бітву за емоції та домінування у продажу на ринку популярних цін на рубіни, сапфіри та смарагди виграла синтетика десятиліття тому. У наступне десятиліття ринок алмазів також може змінитися на користь синтетики. Його синтетичні алмази вже починаються, оскільки синтетичні алмази займають дуже помітне місце на ринку. Ціна синтетичних алмазів, ймовірно, знизиться, оскільки все більше і більше машин для їх виготовлення вводяться в експлуатацію, стають більш ефективними, а конкуренція серед виробників посилюється. Згодом різниця в ціні між природними та синтетичними алмазами буде більшою, ніж багато клієнтів зможуть ігнорувати, і вони придбають синтетичні. Якщо наступна рекламна кампанія світового класу просуне синтетичні алмази, може статися величезний зсув споживчого попиту. Рекламна кампанія світового класу може бути Lightbox, який пропонує "білі" та кольорові діаманти за нечуваною ціною 800 доларів за карат.