Москва +7(495)105-59-19
rumett.moscow@gmail.com

Справочник RUMETT : Алмаз для производства инструмента

  • Природный алмаз – самородный углерод с особой кристаллической структурой. Уникальные физико-механические свойства этого минерала обусловлены пространственным положением атомов углерода в кристаллической решетке. Для природных алмазов характерна высокая преломляющая способность и теплопроводность, дисперсия, высокая твердость (это самое твердое вещество на планете). Этот минерал исключительно устойчив к истиранию.



Вязкость и износоустойчивость сырья для инструментов

Коэффициент трения этого вещества по металлу очень низкий и равняется 0,1. Этот эффект обусловлен образованием между трущимися поверхностями тонкого слоя газа. Микрокристаллы алмазов внедряют в подшипники качение, для снижения терния. Алмаз – практически несжимаемый материал, он также обладает самой высокой среди твердых тел упругостью. Энергия межатомных связей равна 700 Дж/г-ат. Аналогичная характеристика для кристалла – 105 Дж/г-ат

Плавится этот минерал при нагреве до 3700—4000 градусов. Алмаз – горючий минерал, он сгорает при температуре 850—1000 °C в атмосферном воздухе. В кислородной среде температура сгорания минерала составляет 720—800 °C. При нагреве в безвоздушной среде до 2000 градусов алмаз меняет кристаллическую структуру, он превращается в графит за 20–30 минут.

Алмаз обладает способностью разлагать белый свет на его спектральные составляющие. Это свойство называется дисперсией, для этого минерала она составляет 0,063. Коэффициент преломления зависит от спектра цвета, он равен 2,402–2,465.

Структура

Кристаллическая структура природного алмаза имеет форму правильных тетраэдров, связанных между собой. Пространственная группа – Fd3m Fd3m. Всем своим свойствам алмаз обязан структуре межатомных связей в кристалле.

Монокристаллический алмаз 

Монокристаллические алмазы получают методами нагрева углерода под высоким давлением и осаждением атомов этого элемента из газообразного состояния. Характеристики искусственного алмаза практически не отличаются от свойств природного минерала.

Преимущества волоки из монокристаллических алмазов:

  • Синтетический минерал способен выдерживать температуру до 1200 С°.
  • Несжимаемость минерала обеспечивает устойчивость к внутренней деформации.
  • Постоянный диаметр по всей длине проволоки.
  • Полное отсутствие посторонних включений, ухудшающих механические характеристики.
  • Высокая, не уступающая природным алмазам, теплопроводность.
  • Износоустойчивость.

Теплопроводность материала обеспечивает минимальный нагрев во время волочения и дополнительно повышает износостойкость проволоки. Монокристаллический алмаз отлично подходит для производства проволоки.

Синтетический поликристаллический алмаз

Впервые вещество, похожее по свойствам на алмаз, было получено в 1823 году путем нагрева древесины в безвоздушной среде при очень высокой температуре. Несколько позже, в 1893 профессор Хрущов также получил вещество, твердость которого превосходила твердость корунда. Кристаллическое вещество  было получено путем мгновенного охлаждения жидкого серебра в углеродной среде. Такое же вещество синтезировал в процессе своих опытов Анри Муассанон, используя железо вместо серебра. Однако результатом этих опытов оказался синтез карбида кремния. Это вещество также обладает высокой твердостью и сходно по своим физическим характеристикам с алмазом.

Поликристаллический композиционный материал типа Compax

Первой фирмой, поставившей производство синтетических поликристаллических алмазов на поток, является международная корпорация General Electric. Ее примеру последовали фирмы Sumitomo, De Beers. Благодаря термостойкости, теплопроводности и стойкости к износу, поликристаллический композиционный материал типа Compax является отличным материалом для производства рабочей части инструментов. 


Есть всё