Топ новостей


РЕКЛАМА



Календарь

Технологія виробництва синтетичних алмазів

Дорогоцінний природний алмаз хоч і має простий склад який представляє з себе одну з двох модифікацій чистого кристалічного вуглецю але зробити штучний алмаз не так просто. Вуглець не переходить в рідкий стан при нагріванні так як він з'єднуючись з киснем починає горіти навіть не почавши плавиться.
У 1880 році Хенней зробив спробу щоб перевірити один метод отримання штучних алмазів. Хенней взяв за основу властивість углеродосодержащего газу при нагріванні під тиском при наявності калію, літію, натрію або магнію водень з'єднується з металом, а вуглець осідав у вигляді твердих лусочок. Хенней подумав, що таким чином можливо вуглець буде кристалізуватися у формі алмазу. Однак трубки не витримували і вибухали від високого тиску яке створювалося високою температурою. Експериментальним шляхом використовуючи все більш товсті трубки і різні вихідні матеріали Хенней прийшов до висновку, що тільки літій дає суттєвий результат. Він взяв 4 мг літію і суміш з 90 процентного парафинового спирту і 10 процентного очищеного кістяного масла і в результаті отримав тверду однорідну масу прилипла до стінок і до дна трубки. Знявши цю масу і подрібнити її Хенней в ній виявив дрібні шматочки які виявилися алмазами. Дорогоцінний природний алмаз хоч і має простий склад який представляє з себе одну з двох модифікацій чистого кристалічного вуглецю але зробити штучний алмаз не так просто

Природні і синтетичні алмази майже не помітні

Це підтвердив аналіз проведений в британському музеї природної історії хранитель мінералів Сторі Мескілін. Однак в той час ще не було сучасного обладнання і досконалих способів визначення кристалічних структур таких як Х-променів. У 1943 році в Британському музеї природної історії в відділі мінералів були виявлені дванадцять невеликих частинок з етикеткою на якій вказувалося, що ці частинки були представлені Хенне в музей в 1880 році. Але на жаль ці частки не були внесені до головного реєстру відділу мінералів і не було до них будь-яких пояснювальних записок від Сторі-Мескіліна крім опису цих частинок. Тому не зовсім зрозуміло на самому ці частинки отримав в своєму досвіді Хенней чи ні. Дослідники вирішили що саме ці частинки отримав Хенней так як за описом Сторі-Мескіліна вони були схожі, у них була незвичайна полосчатость на площинах спайності. 1о частинок були простими алмазами, 1 частка виявилася дуже рідкісним алмазом і 1 частка темно жовтого кольору з двупреломлением виявилася керамічним речовиною.
Трохи пізніше Муссау почав вивчати здатність вуглецю розчинятися в різних розплавлених металах і сподівався, що при охолодженні такого металу будуть утворюватися кристали алмазів. Муссау поміщав в електричну піч вугільний тигель в якому містився вуглець і чисте залізо. При розплавленні заліза вуглець насичував його. Потім цю розплавлену масу різко занурював в розплавлений свинець і чекав поки вся маса охолоне. Після цього остигнула масу обробляв кислотами і з метала звільнялися маленькі частинки. У підсумку цими частками виявилися алмази так як ними Муссау подряпав полірований рубін. Ці частинки мали питому вагу від 3 до 3,5, а при спалюванні цих частинок в кисні з'являлася двоокис вуглецю.
У 1918 році Патерсон зробив повідомлення на Бейкеровской лекції про різні дослідах які він провів перевіряючи попередніх дослідників. При цих дослідах він застосовував новітнє обладнання тих років. В результаті він прийшов до висновку, що всі помилялися так як в трубках не могло створюватися високий внутрішній тиск через те, що при високій температурі водень розсіювався через металеві стінки трубки.
У 1955 році компанія Дженерал електрик заявила про успішне отримання штучних алмазів. Роблячи різні розрахунки і досліди при рівноважному співвідношення між алмазом і графітом фахівці прийшли до висновку, що технологія виробництва синтетичних алмазів ще не досконала так як виготовлення штучного алмазу можливо тільки при температурі понад 2775 градусів і тиску понад 100 т / кв.см. Незабаром Бриджмен зробив обладнання для виробництва штучних алмазів яке могло протягом кількох годин витримувати тиск близько 175 т / кв.см.
Пізніше стало відомо, що технології синтетичних алмазів з графіту велася паралельно відразу в декількох різних компаніях. 15 лютого 1953 року одну шведська фірма роблячи синтез алмазу отримала таким чином 40 дрібних алмазів. Однак до сих пір перетворити графіт в хороші штучні алмази технологія не дозволяє. Після цього почали вивчати різні каталізатори в тонкому шарі розчину якого і відбувалося зростання алмазу. У 1970 році був отриманий перший алмаз вагою близько 1 карата. Однак вартість отримання такого кристала набагато більше вартості природного алмазу.


Реклама



Новости