Главная arrow Алмазы arrow Свойства и виды алмазов
 
 
Главное меню
Главная
Ювелирные изделия
Алмазы
Немного истории
Словарь ювелира
Архив ювелира
Ювелирная реклама
Блог
Поиск
Контакты
Карта сайта
Ювелирная информация
Ювелирные объявления о ювелирном искусстве

Свойства и виды алмазов PDF Печать E-mail
Рейтинг: / 1
ХудшаяЛучшая 
Оглавление
Свойства и виды алмазов
Страница 2
Страница 3

 

 

 

Если раздробить алмаз, то суммарная поверхность образовавшихся частиц значительно увеличится (в этом мы с вами уже убедились, когда рассматривали эпитаксиальное наращивание алмазного порошка). Следовательно, при этом повысится режущая (абразивная) способность алмаза.

Вот почему в ряде случаев производственники предпочитают использовать не целый алмаз, а раздробленный, в виде порошка.

До появления синтетических алмазов сырьем для получения порошков служили природные алмазы. 75% природных алмазов использовались в технике и промышленности в дробленом виде.

Сегодня основная масса порошков изготавливается из синтетических алмазов. Выходит, искусственный алмаз в буквальном смысле этого слова спас своего природного собрата.

Из природных алмазов «истирают в порошок» только образцы, содержащие большое количество различного рода дефектов, а поэтому совершенно непригодные для использования в целом виде.

Еще в глубокой древности дробленый алмаз применялся для огранки и шлифовки драгоценных и полудрагоценных камней.

Среднеазиатский ученый-энциклопедист Бируни, живший в X—XI веках, писал, что «алмаз обвертывают в кусок свинца и осторожно бьют по нему, пока сила ударов не одолеет его и он, ослабев, перестает сопротивляться ударам».   

Алмазный порошок, разведенный в оливковом масле, втирался в поверхность металлического диска. Этот диск приводили во вращение, и к нему прижимался обрабатываемый камень. Подобный способ обработки драгоценных камней используется и в наши дни.

Разумеется, в настоящее время применяются более совершенные методы дробления алмазов. В цехах современных заводов алмазного инструмента можно увидеть металлические ступки и электромагнитные шаровые мельницы. В этих мельницах стальные шары, перемещаясь под действием электромагнитных и центробежных сил, истирают, дробят и толкут алмазы.

Чтобы алмазную массу очистить от загрязнений и посторонних примесей, ее подвергают тепловой и химической обработке.

Измельченные алмазы представляют собой механическую смесь зерен различной величины — от десятых долей миллиметра до долей микрометра.

В каждом алмазном инструменте используются, как правило, зерна определенного примерно одинакового размера. Поэтому одна из важных операций при изготовлении алмазных порошков — сортировка зерен по размерам. Этот процесс осуществляется с помощью механических встряхивающих сит.

Представьте себе этакую «этажерку», состоящую из набора расположенных одно над другим с квадратными отверстиями, размеры которых постепенно уменьшаются от верхних к нижним ситам. Порошок насыпается в верхнее сито. С помощью специального механизма «этажерка» непрерывно встряхивается. Крупные зерна задерживаются в верхних ситах. Более мелкие зерна проваливаются в нижние сита. В каждом сите остаются порошки определенной зернистости. Так, например, если мы говорим, что зернистость порошка 500/400, то это значит, что его зерна проходят через сито со стороной отверстия 500 микрометров и задерживаются в сите со стороной отверстия 400 микрометров.

Этим способом достаточно хорошо классифицируются порошки с зернами размером от 40 до 630 микрометров. Это так называемые шлифпорошки.

В технике и промышленности широкое применение находят и порошки с зернами размером до 1 микрометра и мельче, так называемые микропорошки и суб-микропорошки. Они ситовой классификации не поддаются, так как сит с такими маленькими отверстиями не существует.

...Если бросить в сосуд с водой щепотку порошка, то можно заметить, что зерна большего размера быстрее пойдут ко дну, чем зерна меньшего размера. Если навстречу порошку направить восходящий поток жидкости, то зерна, падающие с большей скоростью, чем скорость встречного потока, по-прежнему пойдут ко дну, а зерна, движущиеся со скоростью, меньшей, чем скорость  встречного  потока,  поднимутся  вверх.

На таком принципе основан аппарат для гидравлической классификации алмазных порошков. Этот аппарат имеет форму конуса, в который загружается алмазный порошок, смешанный с водой с небольшой примесью желатина (алмазная суспензия). Через патрубок, расположенный в нижней части конуса, непрерывно подается вода в таком количестве, чтобы восходящий поток имел скорость, достаточную для выноса самых мелких зерен, которые попадают в приемник, расположенный в верхней части конуса. Затем скорость восходящего потока ступенчато увеличивается и последовательно выделяются все более крупные фракции зерен. Недостаток этих аппаратов — малая производительность.

Советскими учеными и инженерами создан аппарат непрерывной гидравлической классификации алмазных порошков. Соединенные друг с другом сосуды имеют форму конусов с различной последовательно увеличивающейся площадью поперечного сечения. Алмазная суспензия проходит через все сосуды так, что она входит в нижнюю, а выходит из верхней части каждого конуса.

Первый конус имеет наименьшую площадь сечения, а поэтому скорость восходящего потока здесь наибольшая, и на его дне осаждается самый крупный порошок. В следующем конусе, где площадь сечения больше, а следовательно, скорость восходящего потока меньше, выделяется более мелкая зернистость. В последнем конусе осаждаются самые мелкие зерна.

На этом аппарате одновременно сортируются зерна разных размеров, поэтому он отличается высокой производительностью.

Дробленые алмазы теряют свою кристаллическую форму и превращаются в осколки неправильной конфигурации. Чтобы «облагородиться», алмазные зерна должны «принять ванну». Только не простую, а ультразвуковую.

Ультразвуковая ванна для обработки алмазных порошков представляет собой небольшой резервуар из нержавеющей стали с герметически закрываемой крышкой. Этот резервуар, в который загружается алмазный порошок, заполняется водой. С помощью специального генератора в ванне возбуждаются ультразвуковые колебания, образующие ударные волны. Получается как бы «буря в стакане воды». Однако если перед штормом в открытом океане атмосферное давление понижается, давление внутри ванны искусственно повышается: сюда подается сжатый воздух или другой газ (например, азот) под давлением 5—6 атмосфер. Под действием ударных волн и повышенного давления, а также во время ударов друг о друга зерна шлифуются и приобретают округлую форму, наиболее пригодную для использования  в  алмазных инструментах.

Не все зерна способны выдержать такое испытание. Наименее прочные разрушаются, и из них образуются менее крупные, зато более твердые частицы. В результате средняя прочность порошка повышается.

Из этого краткого описания технологического процесса следует, что совсем не простое дело «стереть в порошок» царя камней. После окончательной сортировки по размерам порошки фасуют порциями от 10 до 5000 каратов в стеклянные или пластмассовые флакончики, похожие на аптекарские, закрываемые пробками и дополнительно алюминиевыми колпачками или навинчиваемыми крышками.

Итак, «джинн» заключен в бутылку.

Что же может сделать этот «джинн»?

 

С помощью 1 карата алмаза можно осуществить одну из операций:

провести доводку 500 твердосплавных режущих инструментов;

изготовить 3000 рубиновых камней для часовой и приборостроительной промышленности;

пройти двухметровую скважину в самой твердой горной породе;

разрезать миллион квадратных метров оконного стекла;

протянуть сквозь волоку 100—150 тысяч километров микропровода;

разрезать 80 000 рубиновых плиток.

 

Сколько зерен содержится в 1 карате алмазного порошка? При размере зерен 500 микрометров—1,6 тысячи, при размере 30 микрометров — 2 миллиона, при размере 14 микрометров — более 200 миллионов, а при размере 1 микрометр — 150 миллиардов зерен.  Крупный порошок обычно используется для грубых, обдирочных работ, порошок помельче — для шлифования, а самый мелкий — для чистовой окончательной обработки.



 
« Пред.   След. »