Физико-механические свойства

Алмаз

Формула: C Сингония: Кубическая Цвет черты: Отсутствует Блеск: Алмазный Прозрачность: Прозрачный Твёрдость: 10 Спайность: Совершенная по {111} Излом: Раковистый до занозистого Плотность3,47—3,55 г/см³ Показатель преломления2,417—2,419	В природе
Изображение синтетических алмазов, полученное на растровом электронном микроскопе
Схематическое изображение кристаллической решетки алмаза	Элементарная ячейка алмаза

Алма́з— минерал, кубическая аллотропная форма углерода, кристаллический углерод. При нормальных условиях метастабилен и может существовать неограниченно долго, превращаясь в стабильный в этих условиях графит только при нагревании.

Физико-механические свойства

Главные отличительные черты алмаза:

самая высокая среди минералов твёрдость- обусловливает исключительную износостойкость алмаза на истирание;

самый высокий (по сравнению с другими известными материалами) модуль упругости;

самый низкий коэффициент сжатия;

наиболее высокая теплопроводность среди всех твёрдых тел (900—2300 Вт/(м·К);

высокий показатель преломления - средний показатель преломления бесцветных кристаллов алмаза в жёлтом цвете ~2,417, а для различных цветов спектра он варьируется от 2,402 (для красного) до 2,465 (для фиолетового;

высокий показатель дисперсии (способность кристалла разлагать свет на отдельные составляющие) 0,063;

Алмаз является диэлектриком.

У алмаза очень низкий коэффициент трения по металлу на воздухе — всего 0,1, что связано с образованием на поверхности кристалла тонких плёнок адсорбированного газа, играющих роль своеобразной смазки. Когда такие плёнки не образуются, коэффициент трения возрастает и достигает 0,5—0,55.

Температура плавления алмаза составляет 3700—4000 °C.

На воздухе алмаз сгорает при 850—1000 °C, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720—800 °C, полностью превращаясь в конечном счёте в углекислый газ.

При нагреве до 2000 °C без доступа воздуха алмаз переходит в графит за 15-30 минут.

Алмаз химически весьма устойчив. На него не воздействуют кислоты и их смеси, только хромовая смесь (смесь насыщенного хромпика K₂Cr₂O₇ и концентрированной серной кислоты) при 200°С окисляет его, переводя в углекислый газ. Алмаз стоек к плавиковой, соляной и азотной кислотам, но растворяется в расплавах натриевой и калиевой селитры и соды.При высоких температурах на поверхности сторон образуются фигуры травления, что требует осторожности при пайке ювелирных изделий с алмазами.

Одним из важных свойств алмазов является люминесценция. Под действием солнечного света и особенно катодных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей алмазы начинают люминесцировать — светиться различными цветами. Под действием катодного и рентгеновского излучения светятся все разновидности алмазов, а под действием ультрафиолетового — только некоторые. Люминисценция весьма разнообразна, у бесцветных и желтых алмазов - синяя, а у коричневых и зеленоватых часто зеленая.

Рентгенолюминесценция широко применяется на практике для извлечения алмазов из породы.

Большой показатель преломления, наряду с высокой прозрачностью и достаточной дисперсией показателя преломления (игра цвета) делает алмаз одним из самых дорогих драгоценных камней (наряду с изумрудом и рубином, которые соперничают с алмазом по цене).

Алмаз в естественном виде не считается красивым. Красоту придаёт алмазу огранка, создающая условия для многократных внутренних отражений.

Структура

Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp³-гибридизации. Каждый атом углерода в структуре алмаза расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Своей твердостью он обязан чрезвычайной прочности связей атомов углерода.

Дата добавления: 2015-11-30