(от араб. Almās, «несокрушимый») минерал, одна из аллотропных форм углерода. Главные отличительные черты алмаза : высочайшая среди минералов твердость, наиболее высокая теплопроводность.

Алмаз Каждый атом углерода расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Соседние атомы связаны между собой ковалентными (парными) связями Такая структура определяет свойства алмаза как самого твердого вещества, известного на Земле.

Алмаз - диэлектрик 4 электрона каждого атома углерода образуют высокопрочные связи С–С, в структуре отсутствуют электроны проводимости

Физические свойства Химическая формула C Удельный вес 3,53,52 (г/см 3 ) Цвет Белый, серый, желтый, синий, черный Твердость 10 баллов Хрупкий Не проводит электрический ток - диэлектрик В кислотах нерастворим При прекращении доступа воздуха и температуре 1500° С превращается в графит..

ТВЕРДОСТЬ алмаза по шкале Мооса - 10 баллов. Алмаз в 1000 раз тверже кварца, в 150 раз –корунда

Температура плавления алмаза составляет °C. В атмосфере кислорода горит слабо-голубым пламенем при °C, полностью превращаясь в углекислый газ. При нагреве без доступа воздуха алмаз переходит в графит. Под действием температуры 2000 °С

Алмаз обладает дисперсией - способностью разлагать белый свет на отдельные составляющие. Дисперсия это явление зависимости абсолютного показателя преломления вещества от длины волны света Экспериментально открыта Ньютоном около 1672 г.

Средний показатель преломления бесцветных кристаллов алмаза в жёлтом цвете равен примерно 2,417, а для различных цветов спектра он колеблется от 2,402 ( для красного ) до 2,465 ( для фиолетового ).

Происхождение алмазов Месторождения алмазов известны на всех континентах, кроме Антарктиды. О происхождении и возрасте алмазов до сих пор нет точных научных данных. Большинство учёных склоняются к магматической и мантийной теориям : атомы углерода под большим давлением (50000 атмосфер ) и на большой ( примерно 200 км ) глубине формируют кубическую кристаллическую решётку собственно алмаз. Камни выносятся на поверхность вулканической магмой во время формирования так называемых « трубок взрыва ».

Из истории алмазов Впервые алмазы нашли применение в Индии, а в Бразилии драгоценные камни приобрели коммерческое значение в 1725; месторождения в Южной Африке были открыты в В 20 в. основными производителями алмазов являются ЮАР, Заир, Ботсвана, Намибия, Ангола, Сьерра-Леоне, Танзания и Россия. Искусственные алмазы, технология которых была создана в 1970, производятся для промышленных целей.

Алмаз Из истории: Первый алмаз в Южной Африке нашел в 1869 г. мальчик - пастух. Через год здесь был основан город Кимберли, коренная алмазоносная порода стала называться кимберлитом Содержание алмазов в кимберлитах очень низкое - не более 0, %, что эквивалентно 0,2 г (1 карату ) на каждые 3 тонны кимберлитов Добытчики алмазов вырыли в Кимберли котлован глубиной 400 метров

Алмазный рудник Дайавик Алмазный рудник Дайавик расположен в Канаде в провинции Северные территории. Месторождение уникально для мировой практики алмазодобычи: все четыре входящие в него кимберлитовые трубки расположены в акватории очень крупного и глубокого озера Лак-де-Гра, и для их разработки возводились мощные защитные дамбы. Хлопоты по осушению пруда не напрасны, поскольку содержания алмазов в этих трубках - одни из самых высоких в мире, и стоимость алмазов, заключённых в 1 тонне руды трубки, превышает 400 дол.

АЛМАЗ Наиболее дешёвый способ получения алмазов производится с использованием энергии взрывов, но «взрывные алмазы» очень маленькие и пригодны лишь для абразивов и напылений. Современные способы получения алмазов используют газовую среду, состоящую из 95 % водорода и 5 % углесодержащего газа (пропана, ацетилена), а также высокочастотную плазму, сконцентрированную на подложке, где образуется сам алмаз. Температура газа от °C при давлении в тридцать раз меньше атмосферного. Скорость роста алмазов от 3 мкм/мин до 7 мкм/час на подложке. СИНТЕЗ АЛМАЗА

Алмаз используют для изготовления ножей, свёрл, резцов и т. д. Для промышленных целей производят искусственные алмазы ( методом ионно-плазменного напыления алмазных плёнок на режущие поверхности). Алмазный порошок используется как абразив для изготовления режущих и точильных дисков. Перспективно развитие микроэлектроники на алмазных подложках. Готовые изделия обладают высокой термо- и радиационной стойкостью. Природные алмазы используются для производства бриллиантов. ПРИМЕНЕНИЕ

Кристаллические решетки и образцы: а - алмаз; б – графит, в – кварц]

Лонсдейлит представляет собой одну из аллотропных модификаций углерода, на 58 % тверже алмаза, получен искусственным путем. Структура его кристаллической решетки напоминают структуру решетки алмаза ( второе название - гексагональный алмаз).

Причины прочности лонсдейлита при воздействии давлением сжатия в кристаллической решетке возникают поперечные силы связи между атомами в решетке лонсдейлита перестраиваются особым образом. При этом объем образца сохраняется, а его твердость увеличивается.

Свойства лонсдейлита Лонсдейлит ломается при давлении 152 гигапаскаля ( миллиарда паскалей ). Алмазы разрушаются при давлении " всего " в 97 гигапаскалей. Новый материал крайне сложно и дорого получать, но на основе лонсдейлита перспективно создавать очень прочные композитные материалы

Выполнил Еремин Никита Студент группы ТЛ-14 Петрозаводского лесотехнического техникума ПЛТТ