Teemantide kasutamine tööstuses. Tööstuslike teemantide kasutusvaldkonnad

Teemandid on looduses kivimite, serpentiinide jms kandmised. Lisaks leidub neid mõnikord jõgede ja mere ranniku kiviklibude asetamisel, kuhu nad jõuavad vulkaaniliste kivimite hävimise tagajärjel. Ühe karaadi looduslike teemantide saamiseks tuleb töödelda umbes 250 tonni teemanti sisaldavat maaki. Arvestades, et tüki lõikamisel kaotab nugis keskmiselt poole oma kaalust, võib vajaliku maagi kogust kahekordistada.

Keemilise koostise poolest on see üks lihtsamaid mineraale, see on puhas süsinik, milles on vähesel määral kaltsiumi, magneesiumi ja raudoksiide.

Teemantide füüsikalis-keemilised omadused

• Keemiline valem on C (süsinik).
• Värvus - värvitu, kollaste varjunditega, harvem - punane, oranž, roheline, sinine.
• Kristallide süsteem on kuupmeetriline.
• Kõvadus 10 Mohsi skaalal.
• Tihedus, erikaal - 3,52 g cm3 kohta.
• Luumurd on konhoidne.
• Murdumisnäitaja - 2,417.
• Dekoltee on täiuslik, oktaeedriline.
• Habitus, kristalli kuju - oktaeedriline, dodekaeedriline.
• Pleokroism – ei.
• Läbipaistvus – läbipaistvast läbipaistmatuni.

Kust ja kuidas neid kaevandatakse?

Legend räägib, et iidsetel aegadel kasutasid inimesed teemantide kaevandamiseks röövlinde. Toorest lihatükid, mille külge väikesed kristallid kinni jäid, visati hinnaliste asetajatega sügavatesse pragudesse. Saagilõhna tundes laskusid kotkad nendesse pragudesse, haarasid toitu ja kandsid selle küüniste vahel minema. Siis ei jäänudki muud üle, kui linnule järgneda, märkamatult ligi hiilida ja liha koos selle külge kleebitud ehetega näppida. Teine meetod hõlmas kotkapesade otsimist, mille ümber inimesed kogunesid. suur hulk lindude väljaheited. Inimesed võtsid selle üles ja võtsid välja teemanditükid, mis mõnikord ulatusid märkimisväärse suuruseni.

Tegelikult kaevandati vanasti teemante ainult jõgedest ja meredest, pestes hoolikalt veerise ja liiva. Peamisteks töövahenditeks olid labidas, sõel ja kirkas. Selle meetodi alternatiiviks oli avastus 19. sajandi lõpus. - vertikaalse kujuga geoloogiline keha, mis on tekkinud gaaside läbimurdmisel läbi maakoore. Kimberliit on vulkaaniline kivim, mis sisaldab koos teiste mineraalidega teemantkristalle. Tänapäeval on peaaegu kogu teemandikaevandustööstus üles ehitatud selle loodusnähtuse kasutamisele.

Teemantide hind

• 1. CARAT - kivi kaal;
• 2. CUT - lõikekvaliteet;
• 3. VÄRV - värv;
• 4. SELGUS – puhtus.

Kivi hinna määramisel on kõige olulisem tegur selle lõike kvaliteet. Kui teemant on valesti lõigatud, siis ei saa valguse- ega ilumängust juttugi olla. Lõikamisel mängib võtmerolli teemandi sügavuse ja pinna suhe selle läbimõõdusse. Kivi proportsionaalsust hinnatakse viiepallisel GIA skaalal heast ideaalseni.

Kaubandusreeglid näevad ette, et teemantideks võib nimetada ainult neid teemante, millel on täpselt 57 tahku. Ekspertide sõnul võimaldab just see lõige täielikult hinnata mineraali valgust murduvaid omadusi. Teiste tehnoloogiate abil töödeldud isendeid tuleks nimetada teemantideks, täiendades sõnastust kuju tähisega: markii, printsess ja teised.

Järgmine teemandi maksumust mõjutav tegur on selle värv. Maailma Teemantbörside Assotsiatsiooni poolt heaks kiidetud määruste kohaselt eristavad eksperdid üheksat teemantide värvirühma. Nendest, mida regulaarselt kohtab, on kõige kallimad värvitud kivid ja need, millel on kerge sinakas toon. Neid nimetatakse teemantideks puhas vesi. Kõige väärtuslikumad on aga sügava loodusliku varjundiga kivid: punane, roheline, sinine, oranž ja roosa. Seda värvimist nimetatakse väljamõeldud.

Looduslike küllastunud värvidega teemantide arv ei ületa mitukümmend miljonit valge kivi kohta. Näiteks Vene keiser Paul I maksis väikese punase teemandi eest 100 tuhat rubla. Võrdluseks: lehm maksis tol ajal 5 rubla. Kollakate ja pruunide toonide ilmetuid kive, mis on iseloomulikud enamikule nugistele, hinnatakse turul palju vähem.

Teemandi puhtus tähendab erinevate defektide puudumist nii väljast kui seest kivist. Mõiste "defektid" hõlmab mikropragusid, kriimustusi, kiipe, õhumulle ja võõrkehasid. Selguse hindamine toimub teemandi kümnekordse suurendusega, mis võimaldab selle omadusi üksikasjalikult uurida. Ülevaatuse tulemuste põhjal liigitatakse kivi ühte üheteistkümnest puhtusrühmast. Teemandid, millel pole defekte, klassifitseeritakse "olemuslikult veatuteks". Need defektid, mis on nähtavad palja silmaga, liigitatakse ebatäiuslikeks.

Igal teemandil on ainulaadne struktuur ja omadused. Pole olemas kahte identset kivi, nagu kaks identset sõrmejälge. Levinud müüt, et teemanti ei saa murda, mängis kunagi kuningas Louis XI Šveitsi palgasõdurite üle julma nalja. Ühe paljude omavaheliste konfliktide ajal haarasid nad hertsog Charles Julge juveele. Olles kuulnud teemantide erakordsest kõvadusest, otsustasid sõdurid kontrollida kivide ehtsust. Teemandid ei pidanud vastu võimsatele haamrilöökidele ja murenesid. Tohutu hulk ehteid visati minema, sest šveitslased pidasid neid võltsinguks. 15. sajandi lõpus. Austria ertshertsog, kes kahtles pruudi positiivses vastuses, võttis kuulda nõuannet toetada oma kavatsusi ehetega. Sellest ajast peale on kogu maailmas levinud komme lisada abieluettepanekule teemantsõrmus.

Kuidas võltsinguid ära tunda

Lisaks mainivad võltsingute müüjad sageli populaarset müüti teemantide täielikust läbipaistvusest vees. See on tegelikult väljamõeldis. Nähtamatuse efekti saab saavutada nende materjalide vahel, millel on sama murdumisnäitaja. Vee murdumisnäitaja on 1, teemandil 2,4. Kõigist teemantsimulantidest on selle omaduse poolest veele kõige lähemal tavaline klaas, mille murdumisnäitaja on 1,5. Seega jääb klaasi kukkunud päris kivi sädelema, võlts aga mitte.

Looduslikku teemanti on laboris loodud teemandist peaaegu võimatu eristada. Täiustatud tehnoloogia võimaldab sünteesida kuni 15 karaati kaaluvaid kunstlikke teemante. Sellises olukorras peaks ostjal piinlik olema selgelt alandatud hind, mis võib olla tegelikust kümneid kordi madalam. Objektiivsed põhjused Pole olemas sellist asja nagu teemantide müümine peaaegu mitte millegi eest.

Töötlemine ja kasutamine

Lugu

Üks kuulsamaid töödeldud tükid on "Kohinoor". India keelest tõlgitud kivi nimi tähendab "valguse mägi". Peaaegu 800 karaati kaaluv teemant leiti aastal 56 eKr. Teemandi esimesed omanikud olid Suure Mughali dünastia esindajad. Oma pika eluea jooksul oli "Kohinoor" mitme Pärsia monarhi käes, ehtis India kuninga käevõru ning pärast Hindustani vallutamist brittide poolt sattus Udune Albion, kus see uuesti lõigati. Alates 1911. aastast on Kohinoor kaunistanud Suurbritannia väikest kuninglikku osariigi krooni ja seda peetakse riigi kuulsaimaks ehteks.

Mitte vähem kuningliku saatusega oli veel üks legendaarne teemant, mis sai nime krahv Orlovi järgi. Ka see nugis on pärit Indiast – see leiti 16. sajandi alguses. Pärast kõrgeks roosiks lõikamist kaalus kivi 300 karaati. Järgmise 30 aasta jooksul kaunistas see Shah Nadiri trooni, misjärel see varastati ja transporditi Euroopasse. 1773. aastal ostis ühel Amsterdami turul vapustavalt kauni teemandi Katariina II lemmik krahv Grigori Orlov. Vene kuninganna, kellele "Derianur" oli mõeldud, käskis kivi sisse torgata kuninglik skepter ja anda sellele uus nimi. Tänapäeval hoitakse selle teemandiga kaetud kuldkeppi Venemaa teemandifondis.

Teine legendaarne unikaalse safiirsinise värviga kullatükk on kogunud kuulsust saatusliku kivina, mis toob omanikule ebaõnne.

Teemant toodi Indiast Prantsusmaale kingiks kuningas Louis XIV-le. Arvatakse, et katkuepideemia tuli Euroopasse koos sellega. IN erinev aeg ja poolt erinevatel põhjustel kõik need, kes olid kivi omanikud, surid. Prantsuse printsess de Lamballe tapeti revolutsiooni käigus, kuninganna Marie Antoinette hukati. Sama saatus ootas ka teemandi viimase omaniku pankur Hope'i pereliikmeid. Hope'i poeg sai mürgituse ja pojapoeg oli täielikult rikutud. See jõuka rahastaja järgi nime saanud kivi on maailma kalleim. Ekspertide hinnangul on see 200 miljonit dollarit. 45,5-karaadise kaaluga maksab ühe kaaluühiku maksumus potentsiaalsele ostjale peaaegu 5 miljonit dollarit.

Kivi kirjanduses ja kunstis

See kivi pole filmirežissööride seas vähem populaarne. Kõik teavad, et filmi "Titanic" laeva sisemus on peaaegu täielikult identne originaaliga. Kuid vähesed vaatajad ei tea, et loos on peategelase kaelakeest pärit teemandi tõeline prototüüp.

Ookeani südame kivi pandi Christie's oksjonile aastal 1995. Eksklusiivse partii hind oli 7 miljonit 791 tuhat dollarit. Teemantil on tõesti haruldane sinine värv ja see on lõigatud südame kujul. Ainus erinevus kilejuveeli ja selle prototüübi vahel on suurus. Tõeline "Ookeani süda" kaalub veidi alla 14 karaati ja filmi peategelase kaela ehtinud teemant näib olevat 30 korda suurem.

Kino võlgneb oma välimuse ka lööklausele umbes parimad sõbrad tüdrukud. Lõppude lõpuks oli see algselt rida laulust, mille Marilyn Monroe laulis filmis Gentlemen Prefer Blondes. Monroe kangelanna kehal sädeleva kivi kinkis näitlejannale suure juveelifirma omanik Meyer Rosenbaum. Kingituse eesmärk oli aidata tüdrukul filmi ekraanil reklaamida. 1990. aastal müüdi teemant ühel oksjonil 297 tuhande dollari eest.

Teemantide põhiomadused

Teemantvärv

Teemantselgus

Sageli juhtub, et kaalu taotlemisel, mis on väga oluline, lõigatakse teemant rangeid geomeetrilisi proportsioone järgimata. Selle tulemusena saame suurema kivi kätte saades ebapiisavalt ilusa valgusmänguga teemanti. Ostja ei pruugi sellele tähelepanu pöörata, teda ahvatleb kaal. Kuid sellest võidab ainult müüja. Seetõttu on parem proovida osta kõige õigema geomeetrilise proportsiooniga kivi. Eriti kui tegemist on teemantidega, mis kaaluvad üle ühe karaadi.

Teemantlõikega kujundid

Teemantide kaal

Tänapäeval kasutatakse teemante mitte ainult ehete valmistamisel, vaid ka tööstuses. Kivil on omadused, mida kasutatakse edukalt paljudes tööstusharudes. Materjali omadusi ei saa asendada, seega, kui saate teada, mis on teemantidest valmistatud, ei tohiks te olla üllatunud, kui see loend sisaldab mitte ainult ehteid.

Materjali omadused

Teemant on oma olemuselt süsiniku allotroopne modifikatsioon. Süsinikku võib leida ka teistes ainetes nagu grafiit või kivisüsi, kuid just teemant on oma omaduste poolest kuulsaks saanud. Materjalil on kõigist elementidest kõrgeim kõvadus, Mohsi skaalal 10/10. Tõsi, see ei kinnita selle tugevust, materjal on äkiliste mõjude, näiteks löökide korral väga habras.

Teemant töötlemata

Teemantide tihedus on 3,4–3,5 g/cm3. Ja soojusjuhtivus on kõrge ja ulatub 2300 W-ni. Kivi käes ei kuumene. Teine oluline omadus tööstuses on madal surveaste ja kõrge elastsusmoodul. Teemantide sulamine toimub temperatuuril 2000 kraadi Celsiuse järgi ilma hapniku juurdepääsuta ja kui kivi sulatatakse õhus, algab protsess 800–1000 kraadi juures.

Teemant põleb ja muutub täielikult süsinikdioksiidiks. Kui protsess toimub ilma hapnikuta, muutub see grafiidiks. Pöördtransformatsioon on palju keerulisem.

Teemantide kasutamine

Teemantide kasutamine on nõutud järgmistes valdkondades:

• juveelitööstus;
• tootmistööstus;
• mäetööstus;
• Elektrotehnika;
• nanotehnoloogia.

Juveelitööstus kasutab vaid kolmandikku kaevandatud teemantidest, millel on atraktiivne välimus. Kivil peab konstruktsioonis olema minimaalne arv mikropragusid, defekte ja lisandeid. Mineraal peab olema läbipaistev. Vahel vaadeldakse pilvi ka inklusioonidena või omandab mineraal mullas leiduvate lisandite tõttu kollakashalli varjundi. Seda nende kriteeriumide järgi välimus, ja võttes arvesse ka kivi suurust, on teemandi maksumus hinnanguline.

Töödeldud teemante nimetatakse poleeritud teemantideks. Pärast gemoloogi hindamist pannakse kivi oksjonile, kus selle ostab kas juveliir või ärimees või ettevõtja. Mõnikord on oksjonid ostjatele suletud ja juveelifirmad ostavad mineraale. Aja jooksul saab mineraali määrata kullasse, plaatinasse või hõbedasse. Iga väärismetall näeb teemandiga kombineerituna luksuslik välja.

Lõigatud teemantidega ehted – briljantid

Teemante kasutatakse kõrvarõngaste, sõrmuste, ripatsite, prosside ja käevõrude kaunistamiseks. Reeglina ostavad selliseid tooteid tüdrukud, kuna teemant sobib nende energiaga. Kivi on vastupidav ega vaja erilist hoolt.

Need teemandid, mis ei ole lõigatud ja raamitud väärismetalliks ehk tehnilisteks kivideks, saadetakse tööstuslike tööriistade tootmiseks. Nõudlus tööstuslike teemantide järele on suur, seetõttu arendatakse maardlaid, täiustatakse tehismineraalide sünteesi tehnoloogiaid. Sel viisil saab tööstuse vajadusi rahuldada.

Töötlev tööstus kasutab peamiselt elemendi kõvadust. Erinevad tüübid Tööd, nagu puurimine või lõikamine, tehakse kiiresti ja ilma materjali pinnale mikropragude tekkimiseta. Teemante kasutatakse metalli treimiseks. Naftapuurauke puurivad puurid on samuti kaetud mineraallaastudega.

Sellel on kõrge kulumiskindlus, mis võimaldab teil katta kõik tööriistad teemantlaastudega. See pikendab nende eluiga ja suurendab tootlikkust. Näiteks ainuüksi Venemaal on rohkem kui 1200 teemantlaastudega kaetud tööriista:

• puurida;
• lõikurid;
• klaasilõikurid;
• käärid metalli ja kivi jaoks;
• lihvimistööriistad.

Teemantkate puuril

Teemantide kasutamise eelised ehituses:

• töö täpsus, filigraansus;
• kiirus;
• madal protsessimüra.

Teemantlõikamist on mitut tüüpi: booraksi või kuivteemantlõikuse kasutamine. Loomulikult on teemantlaastudega kaetud tööriistad kallimad kui tavalised, kuid nende maksumuse kompenseerib protsessi kvaliteet. Näiteks teemantidega betooni lõikamise maksumus on täiesti õigustatud. Ja spetsiaalse varustuse kasutamisel ei nõua töötaja palju füüsilist pingutust.

Teemantidega kaevude puurimine on asjakohane, eriti kui läbimõõt peaks olema väike. Nüüd on ehituses tööstusharu, mida nimetatakse teemantlõikamiseks. Näiteks betooni puurimisel ei teki vibratsiooni ega tolmu. Teemantpuurimine teeb augud järgmiste kommunikatsioonide jaoks:

• veevarustus-, kliima-, jäätme- ja kanalisatsioonitorustikud;
• Internet ja muud andmeedastuskanalid;
• betooniproovide võtmine monoliitsetelt kivimikonstruktsioonidelt.

Kuid teemantlõikamine on samuti asjakohane, kuna see jätab maha täiusliku lõike, ilma materjali laastude ja pragudeta. Teemantkattega kettad taluvad kõrgeid temperatuure ja rõhumuutusi.

Teemante kasutatakse kosmosetööstuses seadmete katmiseks ja nende tugevuse parandamiseks. Ja maapinnal kasutatakse kivi tööde tegemisel, näiteks tunnelite ehitamisel plahvatusohtlikesse tsoonidesse.

Teemantkatete kasutamist soodustatakse ka meditsiinis, eriti kirurgiliste instrumentide puhul. Näiteks meditsiinilised skalpellid, hambaraviseadmed, käärid ja klambrid. Käimas on meditsiinilaseri väljatöötamine, mille kristallid saavad teemantkatte ning mineraal toimib juhina.

Teemandi kasutamine on õigustatud ka telekommunikatsioonis ja elektroonikas. Kive kasutatakse signaalide edastamiseks kaablite kaudu. Loomulikult nõuavad sellised tehnoloogiad materiaalseid investeeringuid, kuid vastavad kaablid taluvad temperatuurimuutusi. Teemandid ei karda ka voolu hüppeid. Mineraali kasutatakse koos rubiiniga ja ülitundlike elementide valmistamisel.

Teemanti kasutatakse astronoomide optikas. Füüsika ja keemia valdkonna katsed nõuavad teemantide kasutamist uue optika leiutamiseks, lasertehnoloogiate täiustamiseks ja kosmoseuuringuteks. Kivid toimivad kaitseelemendina, mida vesinikfluoriidhape ei saa kahjustada.

Tootmises kasutatakse lisaks looduslikule kivimile laboris kaevandatud kive. Ehete eksemplare kaevandatakse kimberliidist ja lamproiidist torudest eraldi tööstuslikust teemandist. Ja kogus sünteetilised kivid tööstuses ulatub 97%. Tänapäeval on kolm sünteesitehnoloogiat:

1. CVD – keemiline aur-sadestamine ehk keemiline aur-sadestamine.
2. HPHT – kõrgsurve kõrge temperatuur, meetod, mis hõlmab kõrgeid temperatuure ja rõhku. Tehnoloogia, mis kasutab nii seemneteemanti kui ka grafiiti ning loob spetsiaalses ruumis tingimused uute kovalentsete sidemete tekkeks.
3. Süntees detonatsiooniga, simuleerides looduslikele kõige lähedasemaid tingimusi (süsinikku sisaldavad lõhkeained).

Kõik need tehnoloogiad on liiga kallid, kuid teemantide kaevandamisel pole veel alternatiivi. Seetõttu jätkavad teadlased tööd kunstliku sünteesi suunas. Mineraalide kasutamine tööstuses ei lõpe, hiljuti on välja töötatud nanotehnoloogiad, mistõttu tooraine hind ei lange. Kivid ehetes on ka ehteturul aktuaalsed ja nõutud.

Teemant on kõige kõvem mineraal maailmas ja on süsiniku allotroop. Teemandi lähim sugulane on grafiit, seesama, millest valmistatakse pliiatsi juhtmeid.

Mineraal sai oma nime vanakreeka sõnast adamas, mis tõlkes tähendab "hävimatut".

Omadused ja tüübid

Teemandid on mineraalid, mille peamised omadused on järgmised:

Kõrgeim kõvadus ( 10 Mohsi kõvaduse skaalal);

Samal ajal kõrge haprus;

Kõrgeim soojusjuhtivus tahkete ainete hulgas (900-2300 cu)

ei juhi elektrivoolu;

Sulamistemperatuur - 4000ºC;

Põlemistemperatuur - 1000 ºC;

Omab luminestsentsi.

Teemant on 96-98% süsinikust. Ülejäänud on mitmesuguste keemiliste elementide lisandid, mis annavad mineraalile värvi. Enamik looduslikke teemante on kollaka või pruunika värvusega. Looduses leidub ka siniseid, siniseid, rohelisi, punaseid ja musti teemante.

Pärast töötlemist ja lõikamist värvisade kaob, mistõttu on valdav enamus teemante värvitud. Värvilised teemandid on äärmiselt haruldased. Kõige kuulsamad on: Dresden (roheline), Tiffany teemant (kollane) ja Porter Rhodes (sinine).

Üks teemandi ehtsuse määramise meetodeid on üsna lihtne: spetsiaalse, rasket tinti sisaldava viltpliiatsiga tõmmatakse pinnale joon. Kui joon jääb ühtlaseks, siis on teemant tõeline. Võltsidel mureneb joon tilkadeks.

Hoiused ja tootmine

(Jakuutias Sakha osariigis Miri külas asub uskumatu karjäär, kus teemante on kaevandatud väga pikka aega.)

Teemantide leiukohad on avastatud kõigil mandritel peale Antarktika. Looduses esinevad teemandid asetajate kujul, kuid enamik neist sisaldub kimberliittorudes. Kimberlite torud on omamoodi "augud" maakoores, mis tekivad gaaside plahvatuse käigus. Ekspertide sõnul sisaldavad just sellised torud kuni 90% kõigist maakera teemantidest.

Rikkaimad teemandimaardlad asuvad Botswanas, Venemaal, Kanadas, Austraalias ja Lõuna-Aafrikas. Igal aastal kaevandatakse maailmas üle 130 miljoni karaati teemante (umbes 30 tonni). Venemaa on teemantide kaevandamises maailmas esikohal (29% maailma toodangust), leitud mineraalide väärtuselt Botswana järel teisel kohal.

Venemaal leiti esimene teemant 1829. aastal Permi piirkonnast. Nüüd nimetatakse seda hoiust "Teemantvõtmeks". Hiljem avastati maardlad Siberis ja Arhangelski oblastis. Suurim maardla asub Krasnojarski territooriumi ja Jakuutia piiril. Arvatakse, et see sisaldab umbes triljonit karaati.

2015. aastal avastati Kamtšatkal uut tüüpi teemandimaardla. Need on niinimetatud "Tolbachiki" teemandid, mis avastati vulkaani tahkunud laavast. Vaid mõnest siin võetud proovist on leitud juba mitusada teemanti.

Suurim teemant leiti 1905. aastal Lõuna-Aafrikast. Seda nimetatakse "Cullinaniks". Selle kaal on 3106 karaati. 96 väikest ja 9 suured teemandid, millest suurim on “Aafrika täht” (530 karaati). See teemant kaunistab nüüd Inglise monarhide skeptrit ja seda hoitakse Toweris.

1939. aastal sai vene füüsik O. Leypunsky esmakordselt sünteetilise teemandi. Ja alates 1963. aastast on loodud sünteetiliste teemantide seeriatootmine, mida kasutatakse laialdaselt tehnoloogias ja ehetes.

Teemantide rakendused

Valdav enamus naturaalseid teemante (kuni 70%) kasutatakse ehetes – kaunistustena. Ligi 50% maailma teemantide toodangust kuulub firmale De Beers, kes säilitab monopoli, kehtestades kõrged hinnad 1 karaadile. Viimasel ajal on liidriks tõusnud Venemaa ettevõte Alrosa, mis tegeleb arenduse ja tootmisega 9 riigis.

Tööstuslik rakendus:

Nugade, saagide, lõikurite, puursüdamike, klaasilõikurite jms valmistamiseks;

Abrasiivina teritusmasinate ja -rataste valmistamisel;

Kellatööstuses;

Tuumatööstuses;

Optikas;

Kvantarvutite valmistamisel;

Mikroelektroonika tootmisel.

Selles artiklis:

Kui rääkida vääriskividest, siis kõige mitmekülgsemad ja samas ka kallimad on teemandid. Seda kinnitab tänapäeval teemantidest valmistatu, kuna kive ei kasutata mitte ainult juveelitööstuses, vaid ka tööstuses. Mineraale liigitatakse isegi kasutuse järgi: tööstuslikud ja vääris. Samal ajal võivad tööstuslikud teemandid olla nii looduslikud kui ka sünteetilised.

Teemant kvaliteet

Teemantil on head füüsikalised ja keemilised omadused. Mineraalil on ainulaadne kristallvõre struktuur, mis on oma olemuselt kõige kompaktsem. Just see tegur tagab aine maksimaalse kareduse. Kivi on ka habras, mis võimaldab muuta selle teemanditolmuks.

Teemantsõrmused

Kivi tihedus jääb järgmiste parameetrite piiresse: 3,4-3,5 g/cm3. Kuid teemandi soojusjuhtivus on kõrge, mis ei ole teistele tüüpiline vääriskivid. Olulised omadused on madal surveaste ja kõrge elastsusmoodul.

Mineraali juures soojust sulamine - 4000 kraadi Celsiuse järgi ja kui protsess viiakse läbi ilma hapniku juurdepääsuta, sulab kivi temperatuuril 2000 kraadi ja muutub grafiidiks. Pärast seda on teemandis toimuvad muutused anomaalsed ja neid ei saa klassifitseerida. Seetõttu ei saa olla kahtlust selle kivi ainulaadsetes omadustes.

Ehtetööstuses muudetakse kivist teemant. Teemantide töötlemisprotsess on vaevarikas ja täpsust nõudev töö, mis toimub mitmes etapis:

• proovi tükkideks lõikamine;
• kivi vormimine;
• teemantlõige.

Iga detail tootmises loeb, sest tulemus sõltub meistri professionaalsusest. Võite teemanti rikkuda või, vastupidi, anda sellele ideaalse kuju, peita vead ja defektid spetsialisti lõikamise abil. Töötlemine toimub spetsiaalsetes tehastes ja suurettevõtetes, mis ostavad toorainet. Juveelitööstus hoiab endiselt teemantide tarbimise liidripositsiooni.

Enne lõikamise kolmanda etapi alustamist peate läbi mõtlema ja joonistama kõigi mõõtmetega valmis kivi diagrammi. Kivi maksumus sõltub lõike täpsusest ning vöö, krooni ja paviljoni suurusest. Valmis teemant läbib neljal parameetril põhineva hindamise etapi:

• kivi puhtus, defektide olemasolu või puudumine;
• lõikamine - erineva kujuga, samuti protsessi ökonoomsus (jäätmete minimeerimine);
• kaal on parameeter, mida mõõdetakse karaatides;
• värvus - sinakast kollakani.

Seejärel kivi müüakse või seatakse tooteks. Kivi maksumus tõuseb iga järgneva töötlemisetapiga ja selle tulemusena tõuseb teemant vähemalt kolm korda. Teemant kaunistab mis tahes väärismetalli ja mis tahes tüüpi tooteid: kõrvarõngaid, ripatseid, käevõrusid, sõrmuseid. Suurus ja omadused tuleks valida toote maksumuse alusel. Samuti ärge unustage kontrollida kõiki sertifikaate ja muid dokumente, mis kinnitavad kivi autentsust.

Tööstuslik kasutamine

Ka teemantide tööstuslik kasutamine on nende omaduste tõttu laialt levinud. Sellistel juhtudel kasutage looduslikud kivid, kaevandatud looduses ja millel on vigu, mis ei võimalda lõikamist. Samuti kasutavad nad laborites saadud mineraale – nn sünteetilisi teemante. Samal ajal on teemantide maksumus tooraine madala hinna tõttu palju odavam.

Kunstlikud teemandid tööstuses

Mineraali on kasulik kasutada, kuna teemantkattega tööriistad töötavad paremini – materjalidele ei jää mikropragusid. Mineraal tuleb toime selliste ülesannetega nagu betooni saagimine, killustiku purustamine, graniidi ja marmori lõikamine. See tähendab, et isegi tahked ained sobivad sellele, kuna mineraal on Maa kõige kõvem aine.

Teemante kasutatakse ka ühel või teisel kujul:

• Metalli treimisel, kuna teemandi kõvadus võimaldab protsessi täpselt ja vigadeta läbi viia.
• Tööriistade katmisel: klaasilõikurid, viilid, puurid, lõikurid. See on vajalik seadmete vastupidavuse suurendamiseks ja nende töö täpsuse tagamiseks.
• Meditsiinis on eelkõige kirurgiliste instrumentide (skalpellid, klambrid, käärid) tootmine, kuna sellised instrumendid teevad kõik lõiked ja lõiked täpselt ning jäävad pikaks ajaks teravaks.
• Telekommunikatsioonis kasutatakse mineraali kaablite valmistamiseks, sest see säilitab ja võimaldab signaali edastamist pikkade vahemaade taha, hoolimata temperatuuri ja pinge muutustest. Teemantvormid aitavad saavutada ideaalse ristlõike.
• Kasutamine kosmoselaevaehituses, optikas ja lasertehnoloogiates.
• Tunnelite ehitamise ajal, samuti seal, kus on plahvatusohtlik keskkond.
• Tuumakiirguse detektoritena.
• Naftat tootvate ettevõtete töös, aga ka muude maavarade kaevandamisel, kus kasutatakse puure, puure ja muid seadmeid.

Teemanti kasutatakse erinevad vormid, kuid enamasti kasutatakse just teemantlaaste. See on odav aine, kuid see on saadaval ainult tootjatele. Tööstuses on populaarsed järgmised vormid:

Teemant - kõik teavad seda nime. Seda seostatakse ideega võrreldamatust särast ja ületamatust kõvadusest. Teine omadus on seotud ka mineraali nimega, mis tuleb kas araabiakeelsest sõnast almas (kõvem) või kreekakeelsest sõnast adamas (vastupandamatu, hävimatu).

Teemante on pikka aega kasutatud kõige peenemate ehtena. Juveliirid jagavad teemandid peaaegu tuhandeteks klassideks olenevalt läbipaistvusest, toonist, tihedusest ja värvi ühtlusest, pragude olemasolust, mineraalainetest ja mõnest muust omadusest. Kahekümnenda sajandi lõpus hakati tootmises kasutama teemante. Praegu on kõige arenenumate riikide majanduslik potentsiaal suuresti seotud teemantide kasutamisega.

Millised teemandi omadused määravad selle laialdase kasutuse erinevates rahvamajanduse valdkondades? Esiteks muidugi erakordne kõvadus, mis kulumiskiiruse järgi otsustades on 150 korda kõrgem kui korundil ja kümneid kordi parem kui parimad lõikurite valmistamiseks kasutatavad sulamid. Teemanti kasutatakse kivimite puurimisel ja mitmesuguste materjalide töötlemisel, õhukese traadi tõmbamiseks (tõmbamiseks), abrasiivina jne.

Üle poole tööstuslike teemantide toodangust kasutatakse töötleva tööstuse jaoks spetsiaalsete tööriistade valmistamiseks. Teemantlõikurite ja -trellide kasutamine värviliste ja mustade metallide, kõvade ja ülikõvade sulamite, klaasi, kummi, plasti ja muude sünteetiliste ainete töötlemisel annab tohutu majandusliku efekti võrreldes karbiidtööriistade kasutamisega. On äärmiselt oluline, et see mitte ainult ei tõstaks kümneid kordi tööviljakust (plasti treimisel isegi sadu kordi!), vaid parandaks samal ajal oluliselt toote kvaliteeti. Teemantlõikuriga töödeldud pinnad ei vaja lihvimist, neil praktiliselt puuduvad mikropraod, mille tulemusena pikeneb tekkivate detailide kasutusiga kordades.

Peaaegu kõik kaasaegsed tööstused, eelkõige elektrotehnika, raadioelektroonika ja instrumentide valmistamine, kasutavad peenikest traati erinevaid materjale. Sel juhul esitatakse kõrge pinnapuhtusega traadi ümmarguse kuju ja konstantse läbimõõduga traadi ristlõikele ranged nõuded. Sellist kõvametallidest ja sulamitest (volfram, kroom-nikkelteras jne) valmistatud traati saab valmistada ainult teemantstantside abil. Matriitsid on plaadikujulised teemandid, millesse on puuritud väga õhukesed augud.

Teemantpulbreid kasutatakse laialdaselt ka tööstuses. Neid saadakse madala kvaliteediga looduslike teemantide purustamisel ja neid toodetakse ka sünteetiliste teemantide tootmiseks mõeldud spetsiaalsetes ettevõtetes. Teemantpulbreid kasutatakse teemantketassaagides, peente teemantpuuriterades, spetsiaalsetes viilides ja abrasiivina. Ainult teemantpulbrite kasutamisega oli võimalik luua ainulaadseid puure, mis teevad kõvadesse ja rabedatesse materjalidesse sügavad õhukesed augud.

Teemantpulbreid kasutatakse lõiketehastes, kus lõigatakse ja poleeritakse kõik kalliskivid, sealhulgas teemandid, mille tõttu saavad seni silmapaistmatud kivid salapäraselt hõõguvad või silmipimestavalt sädelevad ehted, mille kordumatu ilu suhtes ei jää keegi ükskõikseks. Teemandis toimub laetud osakese mõjul valgussähvatus ja tekib vooluimpulss. Need omadused võimaldavad kasutada teemante tuumakiirguse detektoritena. Teemantide kuma ja kiiritamise ajal tekkivad elektrivooluimpulssid võimaldavad neid kasutada kiiretes osakeste loendurites. Teemantil kui sellisel loenduril on gaasi ja muude kristalsete seadmete ees vaieldamatuid eeliseid.

Venemaal loodi pärast jakuudi maardlate avastamist teemandikaevandustööstus. Toodame märkimisväärses mahus ka sünteetilisi teemante.

Teemantide omadused

Teemanti, nagu ka teisi kristallkehasid, iseloomustab mõne tunnuse anisotroopia sealhulgas kõvaduse anisotroopia, mis on tingitud kristallide sisestruktuuri iseärasustest. Kõvadus ei erine mitte ainult näost näkku, vaid sageli ka kristalli ühe tahu piires, millega tuleb arvestada teemantide töötlemisel ja teemanttööriistadega töötamisel.

Muud füüsikalised ja mehaanilised omadused. Tähtis teemandi ja metalli hõõrdetegur õhus on väga madal - ainult 0,1, mis on seotud adsorbeeritud gaasi õhukeste kilede moodustumisega kristalli pinnale, mis mängivad omamoodi määrdeaine rolli. Kui selliseid kilesid ei moodustu, suureneb hõõrdetegur ja jõuab 0,5-0-ni. 55. Madal hõõrdetegur määrab teemandi erakordse kulumiskindluse, mis ületab korundi kulumiskindlust 90 korda ja teiste abrasiivsete materjalide kulumiskindlust sadu ja tuhandeid kordi. Selle tulemusena kulub näiteks kõvasulamitest valmistatud toodete jahvatamisel teemandipulbrit 600-3000 korda vähem kui ühtki teist abrasiivi.

Teemanti iseloomustab ka kõrgeim (võrreldes teiste teadaolevate materjalidega) elastsusmoodul ja madalaim tihendusaste.

Termilised omadused. Teemantide sulamistemperatuur on 3700-4000`C. Õhus põleb teemant temperatuuril 850–1000 °C ja puhta hapniku voolus nõrga sinise leegiga temperatuuril 720–800 °C, muutudes lõpuks täielikult süsihappegaasiks. Ilma õhu juurdepääsuta temperatuurini 2000-3000 °C kuumutamisel muutub teemant grafiidiks.

Kõnealusel mineraalil on erakordselt kõrge soojusjuhtivus, mis põhjustab sellest valmistatud tööriistadega detailide töötlemisel tekkiva soojuse kiiret raiskamist. Lisaks iseloomustab teemanti madala temperatuuriga lineaarse paisumise koefitsient (madalam kui kõvasulamitel ja terasel). Seda teemandi omadust võetakse arvesse selle sisestamisel erinevatest metallidest ja muudest materjalidest valmistatud raami.

Optilised omadused. Keskmine murdumine värvitud kristallid teemant sisse kollast värvi on ligikaudu 2,417 ja spektri erinevate värvide puhul varieerub see vahemikus 2,402 (punane) kuni 2,465 (violetne). Kristallide võime laguneda valge värvüksikuteks komponentideks nimetatakse dispersiooniks. Teemandi puhul on dispersioon 0,063. Nii teemandi murdumisnäitajad kui ka dispersioon ületavad kaugelt kõigi teiste looduslike läbipaistvate ainete sarnaseid omadusi, mis koos kõvadusega määrab teemantide kui vääriskivide ületamatud omadused. Kõrge murdumisnäitaja koos ülitugeva dispersiooniga tekitab poleeritud teemandile iseloomuliku läike, mida nimetatakse teemandiläikeks.

Üks teemantide olulisi omadusi on luminestsents. Päikesevalguse ja eriti katood-, ultraviolett- ja röntgenikiirguse mõjul hakkavad teemandid helendama – helendama erinevates värvides. Katoodi- ja röntgenikiirguse mõjul helendavad kõik teemandid, kuid ultraviolettkiirguse mõjul helendavad vaid osad. Röntgenkiirguse luminestsentsi kasutatakse laialdaselt praktikas teemantide eraldamiseks kivimitest.

Kristalli kuju

Enamik teemante esineb looduslikult üksikute hästikujuliste kristallide või nende fragmentide kujul. Domineerivad oktaeedrid, rombilised dodekaeedrid ja kuubikud, samuti nende kombinatsioonid. Need on siledate, lamedate servadega kristallid. Nii nad neid kutsuvad – lameda näoga. Kumerad ümarad kristallid on vähem levinud, kuid mõnes ladestuses on need ülekaalus. Sageli kasvavad teemantkristallid üksteisega kokku või justkui üksteiseks, moodustades vastavalt nn vastastikuse kasvu ja idanemise kaksikud.

Peaaegu kõik teemandimaardlad sisaldavad mikro- ja krüptokristallilisi agregaate, koosneb sadadest omavahel tihedalt kokkukasvanud pisikestest teemantiteradest. Need jagunevad lauaks, balladeks ja carbonadodeks. Ebakorrapäraseid peeneteralisi kasvukohti nimetatakse tavaliselt helmesteks. Ballas on radiaalse struktuuriga sfäärilised täitematerjalid, karbonaadid aga massiivse, poorse, koksi- ja räbutaolise struktuuriga peeneteralised täitematerjalid. Kõige hinnatumad on massiivsed karbonaadid, mis on kaetud emailitaolise koorikuga, mis on kõvem kui teemandisüdamik ise. Carbonadod on teemantpuurite tootmiseks asendamatud.

Teemantide klassifikatsioon

Teemante on püütud klassifitseerida juba ammusest ajast. Nii jagasid iidsed hindud teemandid, nagu inimesedki, nelja kasti: brahmaanid, kšatrijad, vaišjad ja šudrad. Brahmanite hulka kuulusid selged kvaliteetsed kristallid, Kshatriyad ja Vaishyad - punaka varjundiga madalama klassi kivid, Shudrad - madalaima kvaliteediga teemandid hall. Sellest lähtuvalt hinnati šudraid veerandile, vaišjadele poolele ja kšatriyadele kolmveerandile braahmanite väärtusest.

Praegu on palju teemantide klassifikatsioone, mis põhinevad erinevatel põhimõtetel. Mõned klassifikatsiooniskeemid püüavad arvesse võtta teemantide kõiki omadusi, teised aga põhinevad geneetilisel põhimõttel, st ideedel teatud teemantide rühmade moodustamise tingimuste kohta. Venemaal on Yu. L. Orlovi ja Z. V. Bartoshinsky klassifikatsiooniskeemid kõige levinumad. Samal ajal jagavad juveliirid, lähenedes sellele küsimusele oma vaatenurgast, teemandid peaaegu tuhandeks klassiks sõltuvalt läbipaistvusest, toonist, paksusest ja värvi ühtlusest, pragude olemasolust, mineraalidest ja mõnest muust omadusest.

Venemaal on vastu võetud klassifikatsioon, mis võtab arvesse teemantide kvaliteeti, nende suurust, kaalu ja kasutusala. Looduslikke töötlemata teemante on 9 kategooriat, mille kvaliteet määrab. Kategooriasse 1 ja 2 kuuluvad juveeliteemandid, ülejäänud erinevat tüüpi tehnilisi teemante. Kategooriad jaotatakse omakorda rühmadesse, võttes arvesse kristallide massi ja suurust, ning rühmad alarühmadesse, mis näitavad teemantide kasutusala.

Iidsetel aegadel ja keskajal omistati teemantidele palju müstilised omadused, seda peeti võimsaks talismaniks, pakkudes omanikule lahingus jõudu, julgust, võitmatust, väidetavalt neutraliseeris see magneti mõju rauale, ei allunud haamrilöökidele, vaid pehmenes soojas kitseveres jne; Teemantpulbrit peeti surmavaks mürgiks.

TEEMANDID on:

Alason, Colorado, Alpi, Alaska, Alaska Must, Araabia, Araabia maagia, Arkansan, Kormoran, Buffa, Bohemian, Borholm, Brasiilia, Brighton, Briançon, Bristol, Ida, Dauphinean, Lääne, Stellate, Cape, Cayenne, Capemay, Killicran, Colorado. Cornwalli, George'i järv, lippia, marmaroshi, matari, medoci, mehhiko, nevada, saksa, Reini, siberi, uurali, herkimeri, tseiloni, schaumbergi, must.