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

1

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

3 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.

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

5 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..

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

7 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

8 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.

9 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 ).

10 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 ».

11 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.

12 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

13 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.

14 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

15 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

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

17 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).

18 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.

19 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

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