Алмаз - это минерал. Все о камне, свойства.

Алмаз - это редкий природный минерал, состоящий из углерода. Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя другими атомами углерода и связан с ними сильными ковалентными связями - самым сильным типом химической связи. Это простое, равномерное, плотно скрепленное устройство дает одно из самых прочных и универсальных известных веществ.

Алмаз - самое твердое известное природное вещество. Он также химически устойчив и обладает самой высокой теплопроводностью из всех природных материалов. Эти свойства делают его пригодным для использования в качестве режущего инструмента и для других применений, где требуется долговечность. Алмаз также обладает особыми оптическими свойствами, такими как высокий показатель преломления, высокая дисперсия и высокий блеск. Эти свойства помогают сделать алмаз самым популярным драгоценным камнем в мире и позволяют использовать его в специальных линзах, где требуется долговечность и производительность.

Поскольку алмаз состоит из элемента углерода, многие люди считают, что он должен был образоваться из угля. Этому до сих пор учат во многих классах - но это неправда!

Как Образуются Алмазы?

Алмазы не являются родными для земной поверхности. Вместо этого они формируются при высоких температурах и давлениях, которые происходят в земной мантии примерно на 100 миль ниже земной поверхности. Большая часть обнаруженных алмазов была доставлена на поверхность Земли в результате глубоких вулканических извержений. Эти извержения начинаются в мантии,и по пути наверх они вырывают куски мантийной породы и доставляют их на поверхность Земли, не тая. Эти блоки из мантии известны как ксенолиты. Они содержат алмазы, которые образовались в условиях высокой температуры и давления мантии.

Физические свойства алмаза

Химическая классификация	Нативный элемент-углерод
Цвет	Большинство бриллиантов имеют коричневый или желтый цвет. Ювелирная промышленность отдает предпочтение бесцветным бриллиантам или тем, которые имеют такой тонкий цвет, что их трудно заметить. Бриллианты ярких оттенков красного, оранжевого, зеленого, синего, розового, фиолетового, фиолетового и желтого чрезвычайно редки и продаются по высоким ценам. Несколько белых, серых и черных бриллиантов также огранены и используются в качестве драгоценных камней. Большинство промышленных алмазов - это коричневые, желтые, серые, зеленые и черные кристаллы, которым не хватает цвета и ясности, чтобы быть хорошим драгоценным камнем.
Плотность	Алмаз тверже, чем пластина с прожилками. Его полоса известна как "нет" или " бесцветная"
Блеск	Самый высокий уровень блеска для неметаллического минерала.
Прозрачность	Прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный.
Спайность	Совершенная восьмигранная спайность в четырех направлениях.
Твердость по Моосу	10. Алмаз - самый твердый из известных минералов. Однако твердость алмаза является направленной. Она самая твердая параллельна своим восьмигранным плоскостям и самая мягкая параллельна своим кубическим плоскостям.
Удельный вес	от 3,4 до 3,6
Диагностические свойства	Твердость, теплопроводность, кристаллическая форма, показатель преломления, удельный вес и дисперсия.
Химический состав	С (углерод)
Кристаллическая система	Изометрическая
Где используют	Драгоценные камни (бриллианты), промышленные абразивы, алмазные окна, купола динамиков, теплоотводы, микротрещины с низким коэффициентом трения, износостойкие детали, штампы для изготовления проволоки.

 

Люди добывают алмазы, добывая породу, содержащую ксенолиты, или добывая почвы и отложения, которые образовались в результате выветривания алмазоносных пород.

 

Считается, что некоторые алмазы образуются в условиях высокой температуры/давления в зонах субдукции или местах падения астероидов. Некоторые из них доставляются на Землю в виде метеоритов. На месторождениях с таким происхождением не разрабатывались коммерческие алмазные рудники.
 

Драгоценные камени бриллианты и алмазы

Драгоценные бриллианты - это бриллианты с цветом и четкостью, которые делают их подходящими для ювелирного или инвестиционного использования. Эти алмазы редки и составляют незначительную часть мирового производства алмазов. Драгоценные камни бриллианты продаются за их красоту и качество.

Природные кристаллы алмаза имеют удельный вес, который колеблется примерно от 3,4 до 3,6. Этот диапазон существует потому, что большинство алмазов содержат примеси и имеют неровности в своей кристаллической структуре. Бриллианты ювелирного качества - это самые совершенные бриллианты, с минимальными примесями и дефектами. Они имеют удельный вес, который очень близок к 3.52.

Промышленные алмазы в основном используются для резки, шлифования, сверления и полировки. Здесь приобретаются характеристики твердости и теплопроводности. Размер, ясность, цвет и другие показатели качества, относящиеся к драгоценным камням, не столь важны. Промышленные алмазы часто дробят для получения абразивных порошков микронного размера. Большое количество алмазов, которые имеют качество драгоценных камней, но имеют форму или размер, которые не могут быть прибыльно огранены, поступают в промышленную торговлю алмазами.

Алмаз как драгоценный камень

Алмазы - это самые популярные драгоценные камни в мире. На бриллианты тратится во много раз больше денег, чем на все остальные драгоценные камни вместе взятые. Отчасти популярность алмаза объясняется его оптическими свойствами - или тем, как он реагирует со светом. Другие факторы включают его долговечность, моду, обычаи и агрессивный маркетинг со стороны производителей алмазов. Алмаз служит камнем рождения для месяца апрель.

Алмазы имеют очень яркий блеск-самый высокий неметаллический блеск-известный как "адамантин"."Их высокий блеск дает им способность отражать высокий процент света, который попадает на их поверхность. Это одно из свойств, которое придает алмазным драгоценным камням их "блеск".- И когда алмаз превращается в драгоценный камень, углы граней должны отражать максимальное количество света от его внутренних поверхностей.

Алмаз также обладает высокой дисперсностью. Когда белый свет проходит через Алмаз, эта высокая дисперсия заставляет этот свет разделяться на составляющие его цвета. Дисперсия-это то, что позволяет призме разделять белый свет на цвета спектра. Именно это свойство рассеивания и придает алмазам их красочный "огонь"."

Качество Драгоценного Камня Алмаза (Диаманта)

Качество алмаза, который был огранен в драгоценный камень, в первую очередь определяется четырьмя факторами: цветом, огранкой, чистотой и весом карата. Стандартизированный метод оценки качества алмазов был разработан в 1950-х годах американским Геммологическим институтом (GIA) и известен как "4C - качества алмазов".

Цвет: Большинство бриллиантов драгоценного камня варьируются от бесцветных до слегка желтых, коричневых или серых. Самые высоко ценимые и ценные алмазы-это те, которые совершенно бесцветны. Это те, что продаются по самым высоким ценам. Однако все большую популярность приобретает еще одна категория бриллиантовых драгоценных камней. Это цветные алмазы, которые встречаются в различных оттенках, включая красный, розовый, желтый, оранжевый, фиолетовый, синий, зеленый и коричневый.

Ценность цветных бриллиантов определяется интенсивностью, чистотой и качеством их окраски. Те, что имеют насыщенный, яркий цвет, называются "бриллиантами причудливого цвета "или"фантазиями". В среднем только один бриллиант из 10 000 имеет цвет, который заслуживает" причудливого " обозначения. Эта редкость делает необычные цветные бриллианты чрезвычайно ценными. Некоторые из них были проданы на аукционе по цене более миллиона долларов за карат. Это одни из самых ценных и впечатляющих бриллиантов в мире.

Чистота: идеальный алмаз свободен от трещин и включений (частиц инородного материала внутри драгоценного камня). Они отвлекают от внешнего вида драгоценного камня и мешают прохождению света. Когда они присутствуют в большом количестве, темные цвета, очевидные позиции или размеры тогда значительно ухудшают внешний вид ограненного драгоценного камня и снижают его ценность. Они также могут уменьшить прочность камня.

Огранка: качество дизайна и мастерства, используемых при огранке алмаза, является тем, что определяет его внешний вид. Углы, под которыми вырезаются грани, пропорции конструкции и качество полировки-вот что определяет ее внешний вид, блеск, мерцание, рисунок и огонь. Идеальные камни идеально отполированы, чтобы быть высоко отражающими и излучать максимальное количество огня. Соответствующие граненые грани равны по размеру и идентичны по форме. Причем, края каждой граненой грани идеально совпадают с каждым из ее соседей.

Карат: бриллианты продаются по карату (единице веса, равной 1/5 грамма или 1/142 унции). Мелкие бриллианты обычно стоят меньше за карат, чем более крупные камни такого же качества. Это происходит потому, что очень маленькие камни очень распространены, а большие камни исключительно редки.

Алмазы, используемые в качестве абразивного материала

Поскольку алмазы очень твердые (десять по шкале Мооса), их часто используют в качестве абразива. Для этой цели используется большинство промышленных алмазов. Мелкие частицы алмаза встраиваются в пильные диски, сверла и шлифовальные круги. Эти инструменты затем используются для резки, сверления или шлифования твердых материалов. Они также могут быть измельчены в мелкий порошок и превращены в" алмазную пасту", которая используется для очень тонкого шлифования или полировки.

Еще в XVI веке огранщики драгоценных камней начали использовать мелкие частицы алмаза для огранки и полировки других алмазов. Алмаз-это единственный абразив, который может выполнить эту работу. Сейчас, в 21 веке, лазеры используются для огранки многих алмазов, но мелкие частицы алмаза все еще используются для всей алмазной полировки.

Мировой спрос на промышленные алмазы значительно превышает предложение, которое может быть получено в результате добычи полезных ископаемых. Во время Второй мировой войны возник дефицит алмазных абразивов, а в 1950-е годы были открыты методы получения синтетических алмазов. Вскоре методы изготовления синтетических алмазов стали настолько эффективными, что синтетические алмазные абразивы стали более надежными и менее дорогими, чем алмазные абразивы, изготовленные из природных алмазов. Сегодня синтетические алмазные абразивы производятся на сотнях фабрик, и их стоимость составляет менее 1 доллара за карат - и они работают так же хорошо, как и абразивы, изготовленные из природных алмазов в промышленном использовании.

Другие виды использования алмазов

Большинство промышленных алмазов используются в качестве абразивов. Однако алмазы используются и во многих других областях применения.

Алмазные окна изготавливаются из тонких алмазных мембран. Они используются для покрытия отверстий в лазерах, рентгеновских аппаратах и вакуумных камерах. Они прозрачны, очень прочны и устойчивы к нагреву и истиранию.
Алмазные купола динамиков повышают производительность высококачественных динамиков. Алмаз-это очень жесткий материал, и когда он сделан в виде тонкого купола, он может быстро вибрировать без деформации, которая ухудшила бы качество звука.

Теплоотводы - это материалы, которые поглощают или передают избыточное тепло. Алмаз обладает самой высокой теплопроводностью из всех материалов. Он используется для отвода тепла от термочувствительных частей высокоэффективной микроэлектроники.

В крошечных механических устройствах необходимы микропроборы с низким коэффициентом трения. Точно так же, как некоторые часы имеют драгоценные подшипники в своих движениях, алмазы используются там, где требуется чрезвычайная стойкость к истиранию, долговечность и надежность.

Износостойкие детали могут быть изготовлены путем нанесения на поверхность тонкого алмазного покрытия. В этом процессе углерод превращается в пар, который осаждает алмаз на поверхности деталей, подверженных износу.

Насколько Тверд Алмаз?

Хотя Алмаз известен как самый твердый природный материал в мире и ему была присвоена твердость 10 по шкале твердости Мооса, эта информация является чрезмерным упрощением. Кристаллы алмаза различаются по твердости в зависимости от направления движения.

Направление наибольшей твердости параллельно октаэдрическим кристаллическим плоскостям. Когда алмазные кристаллы режутся и полируются в драгоценные камни, очень трудно разрезать их в этом направлении с помощью алмазной пилы. Поэтому вместо того, чтобы использовать алмазную пилу или традиционную практику их разрушения путем расщепления, большая часть этой работы теперь выполняется лазерной пилой.

Грани, вырезанные параллельно направлению октаэдрического Кристалла, также трудно полировать, поэтому резцы либо меняют направление, либо рискуют оставить текстуру" кожи ящерицы " на грани.

Самое мягкое направление в кристалле алмаза параллельно кубическим плоскостям. Лучшая полировка выполняется на гранях, которые параллельны этому направлению. Хотя это самое мягкое направление в алмазе, твердость в несколько раз больше, чем у корунда, второго по твердости минерала шкалы твердости Мооса.

Копии алмаза (подобие, симуляция)

Алмазные симулянты - это материалы, которые выглядят как алмаз, но имеют разный химический состав. Алмазные имитаторы могут быть натуральными материалами, такими как бесцветный Циркон или сапфир. Чаще всего это искусственные материалы, такие как кубический цирконий (ZrO2), муассанит (SiC), YAG (иттрий-алюминиевый гранат Y3Al5O12) или титанат стронция (SrTiO3).

Синтетический алмаз

Алмаз - очень ценный материал, и люди веками работали над его созданием в лабораториях и на фабриках. Синтетические алмазы - это искусственные материалы, которые имеют тот же химический состав, кристаллическую структуру, оптические свойства и физическое поведение, что и природные алмазы. Другие названия, используемые для синтетических алмазов, включают: "выращенный в лаборатории", "созданный в лаборатории" и "искусственный". Эти названия правильно указывают на то, что алмазы не были естественным образом сформированы в земле, а были созданы людьми.

Первый коммерчески успешный синтез алмаза был осуществлен в 1954 году работниками компании General Electric. С тех пор многие компании добились успеха в производстве синтетических алмазов, пригодных для промышленного использования. Сегодня большая часть потребляемых промышленных алмазов является синтетическими, а Китай является мировым лидером с производством более 4 миллиардов карат в год. Наиболее важные промышленно развитые страны в настоящее время способны производить синтетические алмазы для промышленного использования на заводах.

В последнее десятилетие несколько компаний разработали технологию, которая позволяет им производить высококачественные лабораторные алмазы размером до нескольких карат в нескольких различных цветах-в том числе бесцветные. Некоторые компании используют высоконапорные, высокотемпературные методы-они известны как алмазы HTHP. Другие создают алмазы с помощью процесса химического осаждения из паровой фазы - они известны как алмазы CVD. Эти искусственные драгоценные камни продаются в ювелирных магазинах и в интернете со значительной скидкой по сравнению с натуральными камнями аналогичного качества и размера. Они имеют красивый внешний вид и привлекательную цену. Синтетические алмазы должны продаваться с такой информацией, которая позволит покупателю четко понять, что они были сделаны людьми.

Будут Ли Потребители Принимать Синтетические Алмазы?

Синтетические алмазы были доминирующим типом алмазов в промышленном применении с конца 20-го века. Большинство алмазов, используемых для изготовления абразивов и режущих инструментов, в настоящее время являются синтетическими. Практически все алмазы, используемые для изготовления окон, куполов динамиков, радиаторов, низкофрикционных микробов, износостойких деталей и других технологических продуктов, теперь являются синтетическими.

Синтетические алмазы для этих целей являются гораздо менее дорогостоящими, чем добытые алмазы, имеют более стабильные свойства и становятся доступными в соответствии со спецификациями, изготовленными на заказ. Нет никаких эмоциональных барьеров для того, чтобы синтетические алмазы заменили добытые алмазы в этих областях применения.

В ювелирной промышленности существует значительная дискуссия о готовности потребителей принимать синтетические алмазы. Некоторые считают, что потребители ювелирных изделий хотят "настоящие бриллианты" - то есть "добытые алмазы"."Другие считают, что синтетические алмазы будут пользоваться благосклонностью людей, которым не нравятся права человека и экологические проблемы, связанные с некоторыми из добываемых алмазов. Однако реальным мотиватором, скорее всего, будет цена. В настоящее время многие синтетические алмазы, изготовленные для использования в ювелирных изделиях, имеют ценовое преимущество от 30 до 40% по сравнению с добытыми алмазами. Это, вероятно, будет самым большим стимулом для потребителей принимать синтетические алмазы.

Наблюдение и размышление.... Если вы зайдете почти в любой ювелирный магазин торгового центра и посмотрите на витрины, где продаются рубины, сапфиры и изумруды, вы часто увидите, что большинство предлагаемых камней являются синтетическими. Человек с очень малой подготовкой часто может распознать их по яркому цвету и превосходной четкости. Синтетические материалы имеют превосходный внешний вид, а их цены невелики по сравнению с натуральными драгоценными камнями аналогичного размера и кажущегося качества. Потребители получают лучший внешний вид за более низкую цену, и большинство из них принимают эту сделку на самом низком ценовом конце ценового диапазона.

Борьба за доминирование эмоций и продаж на популярном рынке рубинов, сапфиров и изумрудов была выиграна синтетикой десятилетия назад. В следующем десятилетии алмазный рынок также может перейти в пользу синтетики. Это уже начинается, поскольку синтетические алмазы занимают очень заметное положение на рынке. Цены на синтетические алмазы, вероятно, будут снижаться по мере того, как все больше и больше машин для их производства будут введены в эксплуатацию, станут более эффективными, а конкуренция между производителями усилится. В конечном счете разница в цене между натуральными и синтетическими алмазами будет больше, чем многие клиенты смогут игнорировать, и они будут покупать синтетические. Если следующая рекламная кампания мирового уровня будет продвигать синтетические алмазы, то может произойти огромный сдвиг в потребительском спросе. Эта рекламная кампания мирового уровня может быть лайтбоксом, который предлагает "белые" и цветные бриллианты по неслыханной цене 800 долларов за карат.