Ahhoz, hogy egy gyémánt, szén-kristályrácsban, nyomás, csökkentse a hőt, állam, amorf

Akik nem ismerik a gyémánt - ez bajnok a világon a kristályok? Csodáljuk Hihetetlen fény játéka az arcán csiszolt gyémánt (rombusz) üti a felülmúlhatatlan keménység. A kristályok mérete általában kicsi (2 - 5 mm), de van olyan is, nagy mintákra. A legnagyobb az összes bányászott gyémánt lemért 605 g, vagy több, mint 3000 ct (ct - 0,2 g).

Ez lehet hozzá, hogy minden alkalommal 1947-ben 80 tonnás gyémánt találtak (a becslések szerint a betéteket 0,2-0,3 karátos per 1 mg fajta).
Így a gyémánt - egy ékszer. 1797-ben S. Tennant meghatározva a kémiai összetétele. Kiderült, hogy ez, valamint a grafit, áll a tiszta szén-dioxid.
Tudjuk, hogy bizonyos kémiai elemek létezhetnek két vagy több egyszerű anyagot. Így, az oxigén atomok is csatlakoztatható két (oxigén gáz) vagy három (ózongáz), foszfor-ad két- és chetyrehatomnye molekula. Ez azért van, mert atomok molekulák különböző módokon (allotrópia). A grafit, a szén-atomok vannak kötve hatszögek, mely rétegeket fekszenek egymáson, a távolság a rétegek egyenlő 3.4 A. Ugyanebben gyémánt, szénatomok találhatók a sarkokban egy tetraéder, amelynek a széle hossza egyenlő 1,54 A (ábra. 1). Milyen feltételek szükségesek szénatom változtatták helyüket, és megfordult a grafit a gyémánt?
Gyémántok vannak kialakítva a belső a Föld nagy nyomáson és magas hőmérsékleten. Ott kristályosodni, majd eredményeként magmás kőzet, amelyben kiadja a felszínre a Föld. Lehet ezt a folyamatot meg kell ismételni mesterségesen?
A tudósok azt találták, hogy ha egy gyémánt hő inert gáz atmoszférában egy magas hőmérsékletű, az átalakul a grafit. A hőmérséklet ezt az átmenetet a nyomástól függ. Minél nagyobb a nyomás, a hőmérséklet stabil magasabb gyémánt.
Azt találtuk, hogy a gyémánt stabil csak nagy nyomás, honnan LLC 10 atm szobahőmérsékleten és legfeljebb több százezer légkör több ezer fok.
Sok éven át, feltalálók, tudósok és vadászok könnyen szert végzett száz kísérletet próbál átalakítani grafit be gyémánt, de mindhiába.
Most már egyértelmű, hogy mi az. Azt találtuk, hogy alacsony hőmérsékleten az átváltási árfolyam grafit be gyémánt olyan kicsi, hogy szükségünk van több millió év, hogy legalább egy csipet gyémánt. Úgy tűnik, a siker várható csak magas hőmérsékleten. De szükség van, és nagyon nagy nyomáson.
Most, mielőtt folytatja a történetet a gyémánt, ne feledjük, hogy ez a fajta nyomás.
Nyomás - az erő, amelyet a egységnyi területen. A súlya a személy elkülönített terület a talp - ezt a nyomást. Az az erő, amely kinyomja gyűszű csatolt a tű hegyén területen, - ezt a nyomást. Mi kiszámítania. Tegyük fel, hogy a tű hegye átmérője 0,01 mm, vagy 10

3 cm-es (de ez tompa .igla). Ezután a csúcs területe 0,785 10

6 cm2. Ha gyűszű prések a tűt erővel 1 g összesen, a csúcs alatti nyomás és 1275 kg / cm2 vagy 1275 technikai atmoszféra. A szúrás a szúnyog még vékonyabb, mint a tű, és érthető, hogy miért ez könnyen szúrja a bőrt.
Mi légnyomás? Ez a levegő súlya egységnyi területen. Tengerszinten 1 cm2 felületre nyomóerő körülbelül 1 kg. Hiszen a megnevezés: technikai atmoszféra - ez 1 kg / cm2. Alatt a víz nyomása
növekedés 10 m mélysége körülbelül egy atmoszféra. A belső tér a föld nyomása növekszik, még gyorsabban. Mélységben 150-200 m van már a több tízezer atmoszféra, és a közepén a Föld - néhány millió.
Általában mi a határ nyomás értékek? Az alsó határ - ez egy abszolút vákuum. A hely, ahol nincs hang porra, a nyomás nulla. És a felső határ?
Próbáljuk elképzelni, hogy egy doboz, amelynek falai ellenáll bármilyen nyomást. Kezdeni pumpálása bele. Molekulák a doboz lesz jobban. Egy bizonyos gáz sűrűségét alakul folyadék. Ha továbbra is növeli a molekulák száma egy dobozban lesz még köztük levő távolság csökken. Molekulák nehezebb lesz, hogy beköltözik a box növeli a viszkozitását a gáz, és a nyomás körülbelül húszezer atmoszféra megszilárdul. Mi továbbra is tömöríteni. Nyomáson tízezer atmoszféra molekulák illik annyira közel egymáshoz, hogy megkezdi zavarja a elektronok az atommag körül. Lesznek változások a elektronhéjak.
Több mint fele a kémiai elemek elrendezve, hogy legbelső elektron pályája hely áll rendelkezésre. A további tömörítést (akár több százezer atmoszféra) elektronok ilyen atom tolódik szabad hely közelebb a mag. Ebben az esetben a szokásos kémiai tulajdonságai elemek úgy változtatjuk meg, hogy lehetséges még, hogy egy új periódusos rendszer elemeinek.
A nyomás a millió és több atmoszféra lehet, hogy sokkal kényelmesebb mozogni az elektronok nem az egyes magok körül, és hogy létrehozzák a elektrongáz közelében az összes sejtmagot anyag át a fémes állapotban.
Most képes tömöríteni akár nagyon magas nyomás és a gázok és folyadékok és szilárd anyagok. A legnagyobb nyomás során elért tömörítési szilárdanyag az eszköz elvére épül a kalapács és üllő (közönséges kalapács és az üllő még kovácsolás egész, és egy darab vas megváltoztatja alakját). Nagyon kemény ötvözet gyárt két üllő és helyeztünk a lemezek közé egy erős hidraulikus prés (ábra. 2). Között a üllő egy vékony réteg a vizsgált anyag.

Amikor tömöríti a lemezek hatalmas nyomás alakul ki az anyag. Ha az átmérője a üllő 1,6 cm, a feszítőerőt lemez 1000 tonna lehet elérni nyomás 0,5 Mill. Atm (felidézni gyűszű és tű).

Ezt az elvet, és, hogy hozzon létre egy olyan berendezés, amelyben a gyémánt (ábra. 3) először elő. Ez egy többrétegű gyűrű edényben. A belső réteget a szuper-kemény ötvözet. Ez fárasztó övréteg (kötszerek) szilárd acél, lágyacél, réz és a zónát, amelyben a hűtővíz kering. Ez váltakozása anyagok csökkenti a repülés a töredékek, ha az egység megsemmisül. Fent és lent a berendezés réteges füleket. A belső rész a takaró - bélyegző szuper kemény ötvözet. A kúp a szerszám kopóbetétek a pirofillit (ásványi - vas-alumínium-szilikát). Ez lett elasztikus tulajdonságai magas hőmérsékleten és nyomáson. A körgyűrű alakú tartályt behelyezzük a tartályba a pirofillit, amelyben a grafit rúd és a katalizátort. Amikor fűtés a katalizátor megolvad, grafit oldódik az olvadékban, és annak átrendeződés könnyebb gyémánt.
Mindhárom berendezés részeinek összegyűjtjük, inszertáltuk egy hidraulikus présben, és kezdjük, hogy növelje a nyomást. Pirofillit kitölti lazasága prések közötti és a gyűrű alakú tartály, és megakadályozza a nyomásesést.
A hő a tartály tartalma révén bélyegek nagy teljesítményű áramot vezetünk. Bélyeg vannak szigetelve a sajtó és a csatlakoztatott fémszalagok és grafit rúd a tartályban. A jelenlegi átmenő ez az elektromos áramkör, grafit hő akár 3000 ° C.
Több tucat perc alatt. A folyamat befejeződött. A tartály belsejében nem grafit és a gyémánt kristály. A berendezést lehűtjük, nyomásmentesítjük és eltávolítjuk a konténer tömege, amelyben van egy gyémánt.
Miért egy gyémánt kiveszik a rendszer, akkor nem alakul vissza grafit? Elvégre ő nem stabil normál körülmények között? Üzleti újra a folyamat sebessége: lelassított, hogy mi nem vesszük észre.
Így, a gyémánt kapunk. Ez a finom kristályok nőttek perceken belül helyett évszázadok szükség a növekedés a nagy kristályok természetes gyémánt. Ezeket nem lehet készítéséhez használt ékszerek. De nagyon szükséges.
Diamond - a legkeményebb anyag. Ezért abból gyártott vágó, fúrók, marók, köszörűkő, fúrófejek, vezetékes rajz meghal, és így tovább. D. Gyémántszerszám legjobban kezelni hardmetals rendkívüli sebességet és a tisztaságot. Technológia és az ipar van szükségük a gyémánt. Most indult a szintetikus gyémánt ipari célokra.
A nagy nyomás okozhat borazon - kristályos bór-nitrid, keménysége hasonló gyémánt és kezelésére használt szuperkemény anyagok és ötvözetek. Mesterséges kvarc amelyek megkapják a nyomás megtalálható alkalmazását rádiótechnika.
Ami a gyémánt ékszerek, akkor gyere és idejüket. Ehhez hozzon létre az eszközök, amelyekben lehetséges lesz, hogy fenntartsák a magas hőmérsékletű és nyomású végtelenségig, hogy megteremtse a feltételeket a lassú növekedés a nagy kristályok. De ez a jövő.

Forgalomba Fotók és idézve cikkeket a honlapunkon, hogy más oldalakon is megengedettek a hivatkozás a forrás és a fényképét.