Алмаз искусственный, получение

АЛМАЗ — аллотропическая модификация углерода, в которой он находится в первом валентном состоянии. В природе А. встречается в виде прозрачных кристаллов, бесцветных или окрашенных примесями в разные цвета вплоть до черного. Благодаря наличию в решетке непрерывной трехмерной сетки жестких ковалентных связей между тетраэдрическими углеродными атомами А. является самым твердым веществом, найденным в природе. Приблизительно с 1965 г. из сырья, богатого углеродом (графит, сажа, сахарный уголь и др.), под большим давлением (50 10 Па), при высокой температуре (свыше 1200 С) и присутствии катализаторов получают искусственные алмазы. Большие и прозрачные кристаллы А. после огранения и шлифования под названием бриллиантов применяются как украшения. Однако около 85% полученных за год природных А. и все алмазы, полученные искусственно, применяются для технических целей. А. применяются как абразивные материалы для сверления, резания, огранения и шлифования сверхтвердых материалов, для буровых работ, изготовления деталей особо точных приборов, а также фильер, через которые вытягивается самая тонкая проволока (см. Углерод). [c.17]

В настоящее время при высоком давлении и высокой температуре осуществляется искусственное получение алмазов. [c.224]

В кристалле алмаза все связи эквивалентны и очень прочны. Атомы образуют непрерывный трехмерный каркас, образованный сочлененными тетраэдрами. Алмаз — самое твердое вещество, найденное в природе. Его кристаллы сильно преломляют свет, поэтому алмаз, погруженный в воду, на свету практически незаметен. При нагревании без доступа воздуха выше 1000 °С алмаз переходит в графит. А при очень высоких давлениях (выше 2-10 Па) и нагревании без доступа воздуха из графита может быть получен искусственный алмаз. Помимо алмаза и графита, синтезировали гексагональную разновидность алмаза — карбин. [c.131]

В настоящее время освоен метод искусственного получения алмазов из графита, сажи, сахарного угля и других богатых углеродом веществ путем обработки при высоких давлениях (> 50 ООО атм) и температурах выше 1200° С в присутствии катализаторов. [c.84]

Нахождение в природе и искусственное получение графита и алмаза [c.193]

Ограниченность месторождений природных алмазов уже давно поставила вопрос о необходимости разработки способа их искус-ственного получения. Идея получения искусственного алмаза сводилась к необходимости создать термодинамические условия для целенаправленной перегруппировки атомов графита. В разных странах изучали поведение графита под действием высоких температур а давлений, и в США был на основе этого осуществлен способ искусственного получения алмазов в промышленном масштабе. В настоящее время в Советском Союзе разработан способ получения алмаза в аппаратуре, где графит подвергается действию температуры в 2000° С и давлению 100 тыс. атм в присутствии катализаторов. На основе этого способа налажено промышленное производство искусственных алмазов, удовлетворяющее потребности техники. [c.194]

Сочетая одновременное действие высокого давления и высокой температуры, оказалось возможным впервые искусственно получить некоторые минералы, встречающиеся в природе, а также получить новые кристаллические формы многих соединений, неизвестные в природных соединениях. Так, были получены три новые кристаллические формы ЗЮа. Нитрид бора ВК, получаемый при обычных давлениях в форме, близкой по строению графиту, в условиях высокого давления и высокой температуры (около 1500° С и 65 000 атм) образуется в форме, сходной с алмазом по кристаллической структуре и сравнимой с ним по твердости (ее называют иногда боразоном). В настоящее время при высоком давлении и высокой температуре осуществляется искусственное получение алмазов. [c.241]

Синтез алмаза и правило ступеней. Искусственное получение алмаза представляет большой теоретический и практический интерес. Его синтез возможен двумя принципиально разными путями. Первый путь — получение алмаза из графита. [c.428]

Из списка наиболее популярных драгоценных камней в настоящее время не синтезируются гранаты, аквамарин, алмаз, жемчуг, перидот, турмалин, топаз и циркон. Синтетический алмаз включен в этот перечень в связи с высокой стоимостью производства, а жемчуг—-потому что еще не известны пути искусственного получения блестящего поверхностного слоя. Конечно, жемчуг выращивается при помещении в раковину устрицы затравки, но такая жемчужина все же синтезируется устрицей, а не человеком. В связи с этим остается короткий список из шести минералов аквамарин, гранат, перидот, топаз, турмалин и циркон. [c.136]

Усилия, направленные к искусственному получению алмаза, — пишет Д. И. Менделеев в объяснение неудачи, — не привели ещё к возможности получения больших кристаллов алмаза потому, что те способы, которыми обыкновенно получаются кристаллы, не приложимы к углероду. Действительно, углерод во всех видоизменениях нерастворим при низких температурах, а при высших — получается графит, если выделение идет прн обыкновенных давлениях . [c.382]

Попытки искусственного получения алмазов предпринимались многократно, но впервые увенчались успехом лишь в 1953 г. Ныне процесс этот уже технически освоен в производственном масштабе. [c.14]

Алмаз, обладая высокими твердостью и теплопроводностью, устойчивостью к агрессивным средам и т. д., позволяет широко и эффективно использовать его при производстве абразивного и режущего инструмента. Кроме того, он представляет значительный интерес для электронной промышленности. Однако следует отметить, что использование алмаза в промышленности стало возможным в результате достигнутых успехов в искусственном получении алмазов. В настоящее время производство синтетического алмаза в мире (без СССР) возрастает ежегодно на 25—30 %, и уже в 1971 г. его объем превысил мировую добычу природных алмазов. Однако до сих пор потребности промышленного производства ь некоторых типах и размерах кристаллов не удовлетворены. Этим и объясняется научный и технический интерес к данному виду сырья. [c.3]

Усилия, направленные к искусственному получению алмаза,— пишет Д. И. Менделеев в объяснение неудачи,— не привели еще к возможности получения больших кристаллов алмаза потому, что те способы, которыми [c.522]

Месторождения алмазов встречаются в Южной и Экваториальной Африке, Сибири, Бразилии, Индии. Разработано искусственное получение алмазов (1955 г.) из графита при температуре 2000 °С и давлении 5300 МПа (53 000 атм) обычно образуются мелкие кристаллы массой в несколько каратов. Применяют для изготовления режущих инструментов (сверл и др.), предназначенных, в частности, для резки стекла, при волочении проволоки, как опора для подшипников и других движущихся частей в точных измерительных инструментах. [c.314]

Искусственное получение алмаза. Утверждение, что алмаз есть не что иное, как закристаллизованный уголь, было бы, конечно, совершенно бесспорно доказано, если бы удалось в самом деле, закристаллизовав уголь, обратить его в алмаз. Решение этой задачи сулило бы счастливцу нечто большее с точки зрения морали капиталистического общества, чем научная слава и в попытках синтезировать алмазы не было недостатка-. [c.382]

По свидетельству очевидца, Муассан производил свои чудесные опыты по искусственному получению алмазов с такой легкостью, уверенностью и так красиво, что от них осталось незабываемое впечатление. Мог ли кто-либо из зрителей забыть эту удивительную сцену Когда Муассан с его благородной черной бородой и шевелюрой предстал перед аудиторией, он положил свою руку на известняковую крышку пылающей электрической печи, зная, что не повредит руки, затем поднял крышку и, вынув тигель из печи, погрузил его прямо в воду, невзирая на бурное кипение и пар, образовавшийся от контакта. Я знаю,— заявил он с непоколебимой уверенностью,— что в этом корольке содержатся алмазы, потому что в 300 опытах, проделанных мною, почти никогда не было неудачи . Этот эпизод мог бы сделаться сюжетом большого полотна под названием Торжествующий химик , которое могло бы быть противопоставлено картине, известной под названием Сомневающийся алхимик . [c.523]

Для получения алмазов искусственным путем Муассан (1897), используя наблюдения, что расплавленное железо образует с углеродом соединение (см. раздел Железо ), которое разлагается при охлаждении, выделил углерод в виде графита. Поскольку графит имеет намного меньшую плотность, чем алмаз (как было установлено позднее, некоторые межатомные расстояния в графите намного больше, чем в алмазе), согласно принципу Ле Шателье, можно предположить, что при очень высоком давлении углерод должен выделиться из расплава в виде алмаза. Для создания такого давления расплавленное железо, насыщенное углеродом, резко охлаждали, чтобы середина массы подвергалась сжатию затвердевшей коры. Так, после растворения железа в кислотах были получены кристаллы алмаза, величина которых не превышала нескольких десятых миллиметра. Замена железа силикатом магния для воспроизведения условий образования алмаза в природе не привела к лучшим результатам. [c.463]

Впоследствии попытки искусственного получения алмазов предпринимались в различных направлениях, причем со все возрастающим научным обоснованием. Диаграмма состояния углерода показывает, что реальные условия для образования алмаза дают температуры около 3000°С и давление выше 9,8 ГПа (100 000 атмосфер). Но как осуществить такие условия [c.95]

Химическая термодинамика особенно быстро развивалась в XX в. На ее основе проведены фундаментальные исследования по синтезу аммиака, метанола и получения ряда органических веществ, имеющих большое народнохозяйственное значение, синтезированы искусственные алмазы и др. Были разработаны более совершенные установки для определения тепловых эффектов реакций и теплоемкостей, которые позволили значительно снизить экспериментальные ошибки, что в свою очередь, дало возможность с большей точностью вычислять константы равновесия химических процессов. В этот же период времени были предложены более совершенные методы расчета химического равновесия как при низких, так и при высоких давлениях. Проводились и в настоящее время проводятся обширные термодинамические исследования в области растворов. Особую важность приобрели исследования химических процессов при экстремальных условиях. [c.181]

Результаты, полученные в данной работе, позволили сформулировать методы оценки свойств искусственных графитов для синтеза различных марок алмазов. Кроме того, результаты позволят, по всей видимости, получать модифицированные катализаторы. [c.112]

Работы отечественных и зарубежных ученых по активным углям многочисленны. Наибольшие заслуги в создании научных основ современных методов получения активных углей в нашей стране принадлежат М. М. Дубинину и его школе. Получены искусственный графит и алмаз, которые находят широкое применение. [c.286]

Тантал применяется в химической промышленности, в частности в качестве заменителя золота, серебра и платины при изготовлении аппаратуры, стойкой к действию кислот, как катализатор в процессах получения искусственных алмазов, как материал в хирургии, в частности из него изготовляют тонкую проволоку для соединения сухожилий, кровеносных сосудов и нервов, используют также в промышленности синтетических волокон (прядильные фильеры). Из тантала делают тигли для плавки тугоплавких металлов, аноды и сетки мощных радиоламп. [c.505]

В конце прошлого века были предприняты попытки получения алмаза из графита, но безуспешно. После того, как удалось определить свойства обеих модификаций углерода, выяснилось, что получение искусственного алмаза осуществлялось в условиях, в которых более устойчивым являлся графит. [c.13]

С помощью этого уравнения вычисляем значения ЛО = (р(Р,Г). Результаты расчета нанесены на рис. 184. Учитывая ошибки Д0° и значительность погрешности экстраполяции уравнения ДО = (р(Т,Р) и особенно Ср = ф(Т ) на очень высокие давления, все-таки можно с уверенностью сказать, что при давлениях порядка 20 ООО атм получение искусственного алмаза принципиально осуществимо. Чтобы добиться приемлемых скоростей, надо повысить температуру это потребует увеличения давления до 25 ООО—30 ООО атм. Промышленный синтез алмаза при высоких давлениях в настоящее время успешно осуществлен. [c.482]

Самое разнообразное применение имеет металлический тантал. Мельчайшие детали из тантала и ниобия — криотроны — применяют в электронно-вычислительных машинах. Он служит для получения термостойких, жаропрочных и сверхтвердых сплавов. Заменяет платину, золото и серебро в аппаратуре химической промышленности. Используется как катализатор для получения искусственных алмазов из графита. Пластины из тантала применяются в костной хирургии для скрепления костей при переломах, а танта-ловые нити — для сшивания кровеносных сосудов и нервов. [c.195]

Углерод существует в нескольких модификациях, свойства которьос резко различны фафит, алмаз, карбин (получен иску сственно), лонсдеймит (получен искусственно, потом обнаружен в метеоритах) и фуллерит. [c.161]

В 1891 г. Эчесон [142], ставя опыты по искусственному получению алмазов, нагревал загрязненный кремнеземом корунд в смеси с углем и получил новое соединение. Это соединение он принял сначала за карбид алюминия и дал ему название карбо-рундум (от слов arbon и orundum). Установив, что это соединение углерода и кремния, он получил затем это же вещество, нагревая в электрической печи смесь кремнезема и угля с добавкой поваренной соли. Такой способ был им запатентован и с тех пор является основой получения карборунда до настоящего времени. [c.68]

Ограниченность распространения алхмаза в природе и его важное техническое значение вызвали необходимость его искусственного получения. В настоящее время искусственный алмаз получают, исходя из графита обрабатывают его при 3000—3500° С и 100 тыс. атм. Искусственный графит получают, прокаливая измельченный кокс с примесью песка и. смолы при 2500—3000° С. [c.185]

Излишне говорить, что нитрид бора со структурой типа графита обладает свойствами, подобными свойствам графита. Искусственно полученный ВЫ со структурой типа алмаза даже тверже, чем сам алмаз. Таким образом, химик использует свои знания о природе химических связей для того, чтобы расширить свой кругозор, а иногда, чтобы усоверше нствовать Природу. [c.264]

Искусственное получение алмазов основано на использовании главным образом двух методов превращении графита в алмаз в системе металл — графит и выращивание алмазОв на затравках из газовой фазы. В первом методе при давлении порядка 4,0 ГПа и 1200 С графит растворяется в жидком металле-катализаторе (N1, Мп, Ре, ЯЬ и др.), а затем кристаллизуется из последнего на границе раздела твердой и жидкой фаз в виде алмаза, который менее растворим в жидком металле, чем графит (см. рис. 56). Кристаллизации алмаза спосо(бствуют находящиеся в расплаве коллоидные частицы графита. Таким способом получены алмазы с линейным размером около 1 мм и массой не более 0,1 г. [c.233]

И в классических отраслях техники от применения высокочистых материалов можно ожидать существенного прогресса сверхтвердые искусственно полученные алмазы все чаще используются при огромных нагрузках проволока из нитевидных, почти идеальных кристаллов металла обладает исключительно высокой прочностью на разрыв даже качество издавна известных лезвий для бритв существенно повышается при нанесении на режущую поверхность хромоплатинового покрытия. [c.60]

Бериллий встречается в основном в виде редкого, полудрагоценного минерала берилла ЗВеО-АЬОз-бЗЮз, содержащего обычно примесь Fe+ , которая придает бериллу слабую зеленовато-голубую окраску. Сильно окрашенные голубые кристаллы берилла— драгоценный камень аквамарин. Примесь Сг+ придает бериллу зеленую окраску, это изумруд — самый дорогой после алмаза из драгоценных камней. Разработан метод получения искусственного изумруда при 15 ГПа и 1600 °С. [c.310]

Начиная с конца XVIII века, когда установили, что алмаз является разновидностью углерода, было предпринято много попыток получения искусственных алмазов. Они ив могли привести к успеху до тех пор, пока не была разработана теория процесса превращения графита в алмаз и техника, позволяющая поддерживать в течение длительного времени очень высокие давления и температуру. Термодинамический расчет равновесия графит — алмаз был впервые опубликован О. И. Лейпунским в 1939 г. (СССР). Первые искусственные алмазы были получены в Швеции (Э. Лундблад с сотр., 1953 г.). В СССР создана мощная промышленность искусственных алмазов. Организатором этих работ был академик Л. Ф. Верещагин. [c.356]

Таким образом, исходя из условий равновесия, для получения aJfмaзa нужно высокое давление, причем необходимое давление увеличивается при повышении температуры. Однако при низкой температуре процесс превращения графита в алмаз идет с ничтожно малой скоростью. Синтез алмаза ведут при 1800 °С и ж6 ГПа, применяя катализаторы (расплавленные РеЗ, Та, N1 и др.), процесс длится несколько минут. Получаются небольшие (обычно до 0,5 мм) темные кристаллы алмазов, содержащие примеси (катализатор). Искусственные ювелирные алмазы получены, но пока они дороже природных. [c.356]

УУКМ может быть получен либо осаждением пироуглерода на углеродный волокнистый наполнитель, либо поочередно многократной пропиткой углепластика полимерным связую1цим и высокотемпературной обработкой. К искусственно созданным углеродным материалам относятся такие традиционные материалы как технический углерод (сажа), углеродные сорбенты и синтетические алмазы. Все эти материалы отличаются и технологией изготовления, и областями применения. Среди огромного количества углеродных материалов объем производства углеграфитовых материалов наибольший, так как область применения их весьма широка в металлургической, химической, в электротехнике, атомной энергетике, ракетной технике, в машино-, авиа-, приборостроении, их также используют как конструкционные и строительные материалы. [c.6]

Элементарный углерод в различных аллотропических модификациях является незаменимым материалом современной техники и промышленности. Обладая максимальной твердостью среди всех известных материалов, алмаг в виде отдельных кристалликов, а также алмазной пыли и паст применяется для обработки наиболее прочных материалов и сплавов, употребляется в наиболее ответственных местах приборов и машин, обеспечивая точность их работы и долговечность. Алмаз — незаменимый материал сверлильной, шлифовальной и бурильной техники. В настоящее время, благодаря открытию месторождений алмаза на севере Якутии и на Урале, а также в результате разработки советскими учеными промышленного способа получения искусственных алмазов, Советский Союз уже ни в коей мере не зависит от иностранного экспорта и сам является поставщиком алмазов на мировые рынки. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология