Каталог
  

Высокая прочность кристаллов алмаза объясняется тем что


Железная лаборатория

Автор Сварщик | 6 февраля 2011

Существенными недостатками алмаза является его хрупкость и сравнительно низкая стойкость при высоких температурах. Хрупкость связана с наличием в кристалле так называемых плоскостей спайности, по которым он легко раскалывается. При температуре выше 1073 К алмаз на воздухе горит. При использовании алмаза для изготовления резцов и многолезвийного инструмента необходимо учитывать, что кристалл алмаза анизотропен, т. е. его твердость и износостойкость неодинакова в различных направлениях. Это объясняется неодинаковым расстоянием между атомами в различных плоскостях в структуре алмаза. В тех направлениях кристалла, в которых расстояние между атомами меньше, износостойкость выше. Поэтому лезвие алмазного инструмента должно быть расположено таким образом, чтобы его износ проходил в направлении наибольшей износостойкости кристалла, а усилия резания не совпадали с направлением плоскостей спайности. Определение кристаллографической ориентации алмаза производят визуально, а более точно — при помощи специальных приборов. Синтетические (АС) и природные (А) алмазы имеют одинаковые параметры кристаллической решетки, но отличаются друг от друга формой зерен, характером их поверхности, прочностью и хрупкостью. Преимущество синтетических алмазов перед природными заключается в том, что они, в зависимости от технологии их изготовления, могут иметь различные свойства (твердость, прочность и т. п.). Применение синтетических алмазов обеспечивает более высокую производительность обработки, чем природных, так как у синтетических алмазов более шероховатая поверхность с выступами и впадинами, а поэтому зерно прочнее удерживается в связке шлифовального круга, большее количество режущих элементов на одном зерне и меньший радиус округления вершин режущих элементов (у синтетических алмазов радиус р = 1,1:1,2 мкм, у природных — р = 2,3:3,3 мкм). В настоящее время получают кристаллы синтетических алмазов размером до 1,2 • 10-3 м и больше. Алмазы марки АСО обладают наименьшей прочностью и наибольшей шероховатостью поверхности по сравнению с другими марками. Алмазы марки АСС являются наиболее прочными и имеют наиболее гладкую поверхность. Прочность алмазов этой марки превышает прочность природных алмазов в 1,3-2 раза. Алмазы марок АСР, АСВ и АСК занимают промежуточное место между алмазами марок АСП и АСС. Алмазы применяют для шлифования закаленной стали, труднообрабатываемых сталей и сплавов, заточки и доводки режущего инструмента, а также для обработки гранита, мрамора, стекла, кварца, корунда, германия, кремния, рубина, самоцветов, бетона, железобетона и самих алмазов.

Алмазные резцы и многолезвийные инструменты (сверла, фрезы) используют для чистовой обработки цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов с высокой скоростью резания.

При обработке черных металлов алмазные инструменты не применяют из-за хрупкости и сравнительно невысокой теплостойкости. Однако, в результате исследований установлено, что алмазные резцы при расточке чугуна (СЧ12-28) имеют стойкость не ниже стойкости твердосплавных резцов марки ВК8 при скорости резания в три раза более высокой. При этом интенсивность износа алмазных резцов значительно меньше нарастания износа твердосплавных резцов, что обеспечивает получение деталей стабильной и высокой точности (выше первого класса) и чистоты обработанных поверхностей седьмого класса. Возможность обработки черных металлов алмазным инструментом подтверждается другими работами.

загрузка...

iron-lab.ru

Почему алмаз прочнее стали?

Как превратить графит в алмаз, почему сиденья делают из пластика и дерева, а не из металлов и что общего у драгоценных камней и алюминия? Об этом в нашей рассылке рассказывает аспирант ФТИ имени Иоффе Федор Свинарев.

Что такое кристаллы на самом деле?

Выдающийся американский физик и преподаватель Ричард Фейнман говорил: если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались уничтоженными и мы могли бы передать потомкам только одну фразу, то выбрать следовало бы утверждение «Все тела состоят из атомов». Действительно, атомная структура во многом определяет свойства твердых тел. При этом важно не только то, из каких атомов состоит тело, но и то, как атомы расположены друг относительно друга в пространстве.

В первую очередь, твердые тела делятся на аморфные и кристаллические. В последних атомы упорядочены в кристаллическую решетку. Распространено заблуждение, что кристаллы — это обязательно драгоценные и полудрагоценные камни. Однако кристаллической решеткой обладают очень многие объекты. Медный провод, грифель карандаша, консервная банка — всё это кристаллические тела.

Можно ли расколоть алмаз?

Отличительной особенностью кристаллов является анизотропия — это когда свойства внутри среды различаются в зависимости от направления. Например, алмаз, хоть и является самым твердым материалом, может быть легко расколот на две части, если ударить по нему в правильном направлении. Прочность других кристаллов также зависит от того, куда направлена сила. Проще всего проверить это на пластинах слюды, используемых в микроволновках. Слюда расслаивается на более тонкие пластинки даже ногтем, но чтобы разрезать пластину поперек, требуются ножницы и значительные усилия. То есть разрезать слюду вдоль гораздо проще, чем поперек. А вот аморфное тело — например, стекло — резать что вдоль, что поперек одинаково сложно.

Еще одна особенность кристаллов — это более высокая по сравнению с аморфными телами теплопроводность. Тепло характеризует колебания атомов: чем интенсивнее атомы тела колеблются, тем выше температура. При наличии кристаллической решетки колебания быстрее распространяются от одного места к другому. Так, в жару кристаллические тела кажутся более горячими, чем аморфные, а при низкой температуре — более холодными. Поэтому сиденья предпочтительнее делать из аморфных материалов (пластик, дерево), а не из кристаллических (различные металлы).

Как из графита получить алмаз?

Вещества, состоящие из одних и тех же атомов, но по-разному упорядоченных, могут иметь совершенно разные свойства. Хрестоматийным примером является углерод. Привычный нам уголь аморфный, то есть у него нет кристаллической решетки. Графит, используемый в карандашах, тоже состоит из атомов углерода, но упорядоченных в кристаллическую решетку. Наконец, если нагреть графит до температуры 2000 °С и создать в нем давление порядка 100 000 атмосфер, его кристаллическая решетка принципиально изменится — и графит превратится в алмаз. Предполагается, что именно так образуются природные алмазы.

Основная трудность при этом — создать давление 100 000 атмосфер (для сравнения, давление на дне Марианской впадины в 90 раз меньше). Но давление такого порядка может возникать в земных недрах. Более того, в середине XX века появились технологии, позволяющие синтезировать алмаз из графита в лаборатории. С тех пор человечество создает искусственные алмазы, не уступающие природным (не следует путать искусственный алмаз и фианит — камень, внешне похожий на алмаз, но имеющий другой химический состав, куда менее твердый и более тяжелый).

В то время как алмаз — самый твердый из кристаллов, графит — один из самых мягких. Алмаз почти не проводит ток, а графит настолько хороший проводник, что иногда разрыв электрической цепи можно устранить с помощью карандаша. У алмаза высочайшая теплопроводность, а у графита в десять раз меньше. В конце концов, выглядят эти материалы совершенно по-разному. Чем же так сильно отличаются их кристаллические решетки? Важным параметром является координационное число, показывающее, сколько ближайших «соседей» у каждого отдельно взятого атома.

В решетке алмаза координационное число равно 4, а в решетке графита — 3. Это значит, что каждый атом графита связан с тремя другими, причем все они лежат в одной плоскости. В результате кристаллическая решетка графита состоит из плоскостей, в пределах каждой из которых атомы связаны крепко. Но сами плоскости между собой соединены слабо, что и обуславливает механические свойства графита.

Как сделать кристалл прочнее?

Сталь — это тоже кристаллическое тело, причем далеко не такое твердое, как алмаз. Но расколоть сталь гораздо сложнее, чем алмаз. В чем секрет прочности стали и других металлов? Парадоксально, но кристалл может стать прочнее, если сделать его «хуже».

Во-первых, в кристалл можно добавить примеси, то есть заменить часть атомов на другие. Во-вторых, драгоценные камни представляют собой монокристаллы — и отчасти поэтому они хрупкие. Монокристалл можно раздробить в мелкокристаллическую пыль и спрессовать ее. В результате получится поликристалл — тело, состоящее из маленьких кристаллов. Поликристаллы практически столь же твердые, что и монокристаллы, но прочнее — как правило, их не получится разбить один ударом. Привычные нам железо, сталь, алюминий — поликристаллы. Поэтому многие и не воспринимают их как кристаллические тела. Но под микроскопом видно, что они состоят из маленьких кристаллов.

Как увидеть атомы кристаллов?

Но даже сколь угодно хороший оптический микроскоп не сможет «разглядеть» ряды атомов в кристаллической решетке, ведь размер атома — менее нанометра, а длина волны видимого света — сотни нанометров; предметы меньшего размера видимый свет «не чувствует». К счастью, длина волны ультрафиолетового света меньше, чем у видимого, а у рентгеновских лучей она еще меньше. Поэтому для изучения кристаллической решетки вещество облучают не видимым светом, а рентгеном. Анализ рассеяния рентгеновских лучей позволяет с большой точностью построить схему кристаллической решетки.

Таким образом, атомное строение твердых тел проявляется в их свойствах. Создание материалов с заданными характеристиками было и остается популярной задачей физики и смежных наук, зачастую требующей глубокого понимания процессов, происходящих на микроскопическом уровне.

Рекомендуем почитать:

udetey.ru

Кристалл, который может сокрушить алмаз: в поисках самого твердого материала

В центре нашей планеты породы весом в миллиарды тонн создают силу, которая в три миллиона раз превышает атмосферное давление на поверхности. Тем не менее на столешнице своей скромной лаборатории на севере Баварии физик Наталья Дубровинская может превысить даже это сумасшедшее давление в несколько раз, благодаря устройству, которое умещается у нее в руке.

Несколько точных поворотов винтов в верхней части небольшого цилиндра — и она может создать давление, в три раза превышающее давление в ядре Земли. Удивительно, но вместе с коллегами из Университета Байройт она обнаружила удивительный материал, способный выдерживать эту феноменальную силу. Он настолько твердый, что может оставить вмятину в кристалле алмаза, который долгое время считался самым твердым материалом в мире.

Ее новое вещество — это кульминация десятилетних поисков современных алхимиков, ученых, которые химичили и возились с химической структурой веществ, пытаясь подстроить и изменить их свойства нужным образом. Это путешествие, в котором было много фальстартов и тупиков. Но последние достижения ученых могут иметь широкие последствия, от прорывов в медицине до изменения нашего понимания далеких миров.

Любовь человечества к твердым материалам восходит к самым первым дням нашего вида, когда наши предки начали использовать твердые камни, чтобы придавать форму другим более мягким камням, делая из них лезвия. Постепенно их заменяли все более твердыми металлами, пока около 2000 лет не произвели первую сталь. Она оставалась самым твердым известным материалом до 18 века, а потом ученые выяснили, что могут покрывать инструменты алмазами.

Несмотря на очевидную привлекательность для ювелирных изделий, большинство обработанных алмазов используется для создания сверхтвердых покрытий для износостойких инструментов и сверл. В горнодобывающей и нефтяной промышленности такие алмазные инструменты просто необходимы — без них пробиться через сотни метров пород к ценным ресурсам в глубине Земли было бы чрезвычайно трудно, если вообще возможно.

«Твердое покрытие необходимо для разного рода применений, начиная от высокоскоростных режущих инструментов, глубоководных сверл, добычи газа и нефти и заканчивая биомедицинским применением», — говорит Ягдиш Нараян, главный материаловед в Университете штата Северная Каролина.

Чтобы понять, что делает материал твердым, нужно взглянуть на атомную структуру его кристаллов.

Алмазы образуются из тех же атомов углерода, который составляют мягкий графит — его можно найти в сердцевинке любого карандаша. Разница между этими двумя формами углерода заключается в расположении атомов. Графит формируется из листов атомов углерода, расположенных плоскими шестиугольниками, которые удерживаются слабыми силами притяжения между каждым слоем.

В алмазе же атомы углерода удерживаются в форме тетраэдра, которая чрезвычайно жесткая. В сочетании с тем, что углерод образует сильные связи, это и рождает твердость алмаза.

Слово «алмаз», «адамант», «диамант», «diamond» происходит от древнегреческого «адамас», что означает несокрушимый. Правда, при достаточно высоком давлении ломается и алмаз. Крошечные слабинки в кристалле также могут ослабить его, что делает алмаз уязвимым к распаду.

И это создает для ученых проблему: как изучать поведение материалов при высоком давлении, если даже самый твердый встречающийся в природе материал может разрушиться? Нужно найти что-то более стойкое.

Ложная надежда

Вряд ли вас удивит, что поиск сверхтвердого материала начинается с попытки повторить структуру алмаза, но, по правде говоря, существует не так много элементов, способных связываться между собой таким же образом.

Один из таких материалов — нитрид бора. Подобно углероду, этот синтетический материал бывает в нескольких формах, но можно повторить структуру алмаза, заменив атомы углерода атомами азота и бора. Впервые созданный в 1957 году «кубический нитрид бора» был достаточно твердым, чтобы оцарапать алмаз — как заявляли изначально. Но более поздние тесты показали, что этот материал даже и в половину не такой же твердый, как его аналог на основе углерода.

Следующие несколько десятилетий породили ряд разочарований, когда ученые начали искать способы связать три этих элемента — азот, бор и углерод — в разных формах. Из тонких пленок одного из таких материалов, что были созданы в 1972 году, смогли создать форму, имитирующую структуру алмаза; но из недостатков было то, что процесс включал сложную химию и чрезвычайно высокие температуры для производства. И только в 2001 году алмазоподобный нитрид бора был создан учеными Национальной академии наук Украины в Киеве совместно с коллегами из Франции и Германии. И хотя этот новообнаруженный материал был тверже кристаллов кубического нитрида бора, он все еще проигрывал алмазу.

Затем, семь лет назад, Чангфенг Чен, физик из Университета штата Невада, и его коллеги из Шанхайского университета Цзяо Тун в Китае решили, что смогут свергнуть алмаз с пьедестала. Они рассчитали, что причудливая шестиугольная форма нитрида бора, известная как вюрцит нитрида бора, сможет выдержать на 18% больше давления, чем алмаз. Этот редкий материал имеет подобную алмазу и кубическому нитриду бора четырехгранную структуру, только связи сформированы под разными углами. Компьютерное моделирование поведения такого материала под давлением показало, что некоторые из этих связей являются гибкими и переориентируют себя на 90 градусов, оказываясь в условиях напряжения, чтобы его снять.

Хотя связи алмаза аналогичным образом реагируют на давление, вюрцит нитрида бора становится на 80% тверже при более высоком давлении. Загвоздка в том, что его довольно опасно создавать — для этого придется искусственно создать взрывы, которые имитируют условия высокого тепла и давления вулканических взрывов. Очевидно, получить их в достаточных объемах будет весьма трудно. Аналогичные проблемы ограничивают потенциал исследований похожего вещества, известного как лонсдейлит, которое должно быть в состоянии выдерживать на 58% больше давления, чем обычные кристаллы алмаза.

И лишь в последние несколько лет мы начали наблюдать некоторые прорывы. В 2015 году Джагдиш Нараян и его коллеги из Университета штата Северная Каролина расплавили некристаллическую форму углерода (стеклоуглерод) быстрым лазерным импульсом, нагрев ее до 3700 градусов по Цельсию, а после быстро охладили. Это охлаждение, или гашение, привело к созданию Q-углерода, странной, но исключительно прочной аморфной форме углерода. В отличие от других форм углерода, эта магнитная и светится при воздействии света.

Структура этого материала по большей части представлена связями алмазного типа, но также имеет от 10 до 15 процентов связей графитного типа. Испытания показали, что Q-углерод может быть минимум на 60% тверже алмаза, но это еще предстоит утвердить окончательно. Настоящие испытания на твердость требуют сравнения образцов с наконечником, который тверже испытуемого материала. Пытаясь продавить образец Q-углерода двумя заостренными алмазными наконечниками, появляется проблема: алмазные кончики деформируются.

И вот здесь-то могут пригодиться сверхтвердые наковальни Дубровинской. Ее новый материал представляет собой уникальную форму углерода, известную как нанокристаллические алмазные шарики, и, вместо того чтобы состоять из единой кристаллической решетки атомов углерода, он состоит из множества крошечных отдельных кристаллов — каждый в 11 000 раз меньше толщины человеческого волоса — связанных между собой слоем графена, не менее удивительного материала в один атом углерода толщиной.

Если алмазный кристалл начинает уступать при давлении в 120 ГПа, новый материал может выдержать не меньше 460 ГПа. Он даже может пережить сдавливание для генерации давления до 1000 ГПа. Эти крошечные сферы тверже любой другой известной субстанции на планете. Чтобы почувствовать его силу, представьте 3000 взрослых африканских слонов, балансирующих на одной шпильке. «Это самый твердый из всех известных сверхтвердых материалов», говорит Дубровинская.

Нанокристаллические алмазные шарики также прозрачные, что позволяет им выступать в роли крошечных линз, через которые исследователи могут всматриваться в раздавливаемый материал, используя рентгеновское излучение. «Это позволяет нам сдавливать исследуемый материал и наблюдать за происходящим, — говорит Дубровинская. — Достижение сверхвысокого давления открывает новые горизонты для более глубокого понимания материи».

Дубровинская и ее коллеги уже применили это для изучения осмия, металла, который находится в числе наиболее устойчивых к сжатию в мире. Они обнаружили, что осмий может сопротивляться сжатию с давлением более 750 ГПа. В этой точке внутренние электроны, которые обычно тесно связаны с ядром атома металла и являются весьма стабильными, начинают взаимодействовать между собой. Ученые полагают, что это странное поведение может привести к переходу металла из твердого в ранее неизвестное состояние вещества. Было бы весьма интересно изучить, какие свойства осмий при этой приобретает.

Сверхтвердые наноалмазы попросту позволяют создать новые режущие края для резьбы по металлу и камню. В порошкообразной форме такие наноалмазы находят применение в косметической промышленности, поскольку обладают высокой впитывающей способностью. Они также легко впитываются в кожу, унося с собой активные вещества. Медицинская промышленность начинает изучать способы использования наноалмазов для переноса лекарств, например, в процессе химиотерапии в труднодоступных участках тела. Исследования также показали, что наноалмазы могут способствовать росту кости и хряща.

Что самое любопытное, эта недавняя работа может помочь нам раскрыть несколько тайн нашей Солнечной системы. В следующем месяце пройдет международная конференция, на которой эксперты обсудят новые возможности. Если в центре Земли давление, как полагают, доходит до 360 ГПа, в ядре газового гиганта Юпитера давление может достигать невероятных 4500 ГПа.

При таком давлении элементы начинают вести себя странным образом. Водород — в обычном состоянии газ — начинает вести себя как металл, например, и становится способным проводить электричество. Дубровинская и Дубровинский надеются, что их сверхтвердые алмазы могут помочь нам воссоздать эти космические условия. «Мы могли бы смоделировать недра гигантских планет или внеземных суперземель за пределами нашей Солнечной системы. Думаю, еще более удивительно то, что мы можем делать это с помощью чего-то, что можем держать в руках».

hi-news.ru

Легендарная твердость алмазов

Про твердость алмаза ходят легенды. Здесь с ним не может сравниться ни одно из природных веществ на Земле. Вопреки широко распространенному мнению, основная часть алмазов используется в промышленном, а не ювелирном производстве. Благодаря своей кристаллической решетке и прочности, камень востребован в горнодобывающей и тяжелой промышленности. Его используют при изготовлении инструментов, способных вгрызаться в коренную породу Земли и резать другие твердые вещества.

Минерал магматического происхождения

Алмаз — самый твердый из всех минералов природного происхождения. Его кристаллы представлены атомами углерода, из которого также состоят не имеющие высокой прочности графит и каменный уголь.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, в древние времена на нашей молодой планете происходили тектонические процессы, в ходе которых разогретые до максимальных температур породы под высоким давлением выбрасывались за пределы мантии. Образовывались так называемые кимберлитовые трубки диаметром до одного километра, заполненные породой кимберлитом.

Чаще всего это вещество не доходило до поверхности, застывая на глубине от нескольких до сотен километров. Под действием высоких температур и давления находящийся в кимберлите углерод создавал кристаллическую решетку, превращаясь в самое твердое из всех вещество мира.

Когда кимберлитовая трубка доходила до поверхности Земли, вода и ветер разрушали ее породу. Более твердые кристаллы не разрушались и накапливались в естественных россыпях, откуда их добывали в глубокой древности.

Сравнение твердости по шкале Мооса

Твердость алмаза объясняется тем, что атомы углерода под действием сверхвысоких температур и давления занимают место в кубической решетке, создавая очень прочную химическую связь. В природных условиях кристалл может существовать неограниченно долго, а в природе материалов тверже его нет вообще.

В 1811 году немецкий минералог Фридрих Моос создал таблицу твердости минералов, в которой распределил известные и легко получаемые вещества на десять групп по уровню сопротивления оцарапыванию.

В этой таблице алмаз занял наивысшую десятую позицию, как вещество, способное при соприкосновении с другими материалами наносить на них царапины без ущерба для себя.

Испытываемый камень нужно было поцарапать эталоном из шкалы Мооса. Если на эталоне появилась царапина, то его твердость ниже образца, если нет, то наоборот.

Таблица твердости природных минералов по Моосу:

Определение прочности природных камней по шкале Мооса используется до сих пор, но появление искусственных сплавов сделало ее неудобным.

В промышленности принято определять твердость металлов и их сплавов по Роквеллу.

В начале XX века дальние родственники Хью и Стенли Роквеллы предложили использовать для определения твердости металлов конусообразный кристалл алмаза. Его нужно было в течение нескольких секунд вдавливать в испытываемый сплав.

Изготовили специальный станок New Dearture Manufacturing, с помощью которого в течение короткого времени определяли прочность стальных сплавов, использовавшихся при производстве автомобилей компанией General Motors.

Станок напоминает обычную швейную машинку, только вместо иглы установлен алмазный конус.

Давление, оказываемое на испытываемый материал, должно быть постоянным и выдерживаться в течение 3-6 секунд. Для первоначального испытания используется нагрузка в 10 hrc (килограмм силы), после чего измеряется диаметр вмятины и сопоставляется со шкалой твердости по Роквеллу.

При повторном испытании нагрузку увеличивают до 100 или 150 кгс, после чего измеряют глубину вмятины, определяя твердость стального сплава по Роквеллу.

В зависимости от глубины следа шкала твердости по Роквеллу имеет 11 позиций, обозначаемых латинскими буквами A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T.

Использование в промышленности

Алмазы активно используются в горнодобывающей промышленности, где высоко ценится прочность этого твердого материала.

Изготовленные из алмазов наконечники позволяют бурить отверстия даже в породах, которые прочнее гранита и базальта. Алмазные резцы использовались для бурения нефтяных и газовых вышек, а также для геологоразведочных шурфов, позволяющих обнаруживать залежи других полезных ископаемых.

Ни один камень земной коры не может противостоять воздействию алмаза, и разрушается в результате длительного трения о его поверхность.

Еще одним удивительным свойством этого камня является то, что при соприкосновении с металлом на открытом воздухе на его поверхности образуется тонкая пленка адсорбированного газа, значительно снижающего трение. Это свойство применяется в машиностроении.

Алмазная смазка снижает коэффициент трения металлических частей друг о друга до показателя 0,1, значительно продлевая срок их службы. При этом сам камень практически не разрушается.

Кристаллы для сверхточной резки

Высочайшая твердость кристаллов позволяет использовать их и в других отраслях техники, включая сверхточное производство. Алмазные инструменты, включая ножи, сверла, резцы и точильные диски применяются для изготовления деталей малого размера, нанесения отметок и гравировок, а также в ювелирном производстве.

Ограненный бриллиант считается самым драгоценным камнем мира, имеющим природное происхождение. Мошенники периодически предпринимают попытки продавать изделия с фальшивыми кристаллами, изготовленными из стекла.

Определить подделку очень легко, поскольку алмаз легко царапает стекло, которое легко разрушается под действием высокого давления.

Именно это свойство используется при изготовлении алмазных инструментов для резки стекла.

Твердость алмазов широко востребована в ядерной промышленности и микроэлектронике, где из них изготавливают полупроводниковые приборы и сверхпроводники.

Искусственные кристаллы сверхвысокой твердости

Возможность создавать сверхвысокие давление и температуру позволили ученым разработать технологию искусственного выращивания алмазов.

Все природные минералы имеют в структуре пустоты, трещины и включения других химических элементов. Искусственные кристаллы таких дефектов не имеют, почему и обладают более высокой твердостью, а некоторые из них по своей прочности даже превосходят алмазы.

Большей твердостью, чем природные материалы обладают искусственно созданные в лабораторных условиях:

  • субоксид бора (B6O);
  • диборид рения (ReB2);
  • борид магния-алюминия (AlMgB14);
  • бор-углерод-кремний;
  • карбид бора B4C (B12C3);
  • нитрид углерода-бора;
  • наноструктурированный кубонит;
  • вюртцитный нитрид бора;
  • лонсдейлит;
  • фуллерит.

Если показатель твердости у природного алмаза составляет около 11 ГПа, то у приведенных выше веществ коэффициент колеблется от 45 до 310 ГПа.

В перспективе такие кристаллы заменят в промышленности природные кристаллы, но из-за своей дороговизны пока сделать это не способны. Поэтому природные и искусственные алмазы остаются самым востребованным материалом, из которого изготавливаются прочные и острые инструменты.

Кроме того, бриллианты остаются элитными и очень дорогими украшениями, подчеркивая женственность и красоту их владелиц, а также аристократизм и богатство владельцев.

Поставьте класс, если информация оказалась для вас интересна и полезна.

Поделитесь статьей с друзьями в социальных сетях.

А какими алмазными инструментами пользуетесь вы?

pulskamnya.ru


Смотрите также