Твердість алмазу: від чого залежить параметр каменю

  1. Відкриття твердості алмаза
  2. Чи є мінерал твердіші за алмаз?
  3. Пов'язані з твердістю алмазу факти

Привіт, дорогі читачі. Як уже неодноразово зазначалося в наших статтях, алмаз має найвищу твердість серед інших мінералів. Але яка ж твердість алмаза? З чим вона порівнюється і хто першим встановив цей дивовижний факт?

Взагалі твердість - це така величина, завдяки якій можна дізнатися опір твердого речовини при спробах його пошкодити іншим речовиною. Для цього найчастіше експериментальний зразок дряпають. Ясна річ, після такої «перевірки» експериментальний зразок безнадійно зіпсований, так що подібні процедури проводять тільки в найнеобхідніших випадках.

Відкриття твердості алмаза

Ще на початку 19 століття (а саме в 1911 році) відомий і талановитий вчений в галузі мінералогії Моос Фрідріх вперше розробив спеціальну шкалу для визначення твердості, названу на його честь. За цією шкалою цей параметр мінералів визначається за допомогою коефіцієнта твердості, який розподіляється від 1 до 10. Очевидно, що у алмазу даний показник складає всі 10 балів. Хоча справжню твердість дана шакала не визначає, проте є важливим показником.

За основу своєї шкали Моос взяв найдоступніші на той момент мінерали і порівняв їх між собою шляхом дряпання.

За основу своєї шкали Моос взяв найдоступніші на той момент мінерали і порівняв їх між собою шляхом дряпання

Чи є мінерал твердіші за алмаз?

На даний момент вчені експериментують в області створення каменю або мінералу, здатного перевершити алмаз по своїй міцності. На сьогодні вдалося, наприклад, зробити карборунд. Це матеріал твердіше корунду з твердістю 9, але все одно м'якше алмаза. Це був самий твердий після алмазу мінерал.

Сплави сталей на сьогоднішній момент також значно відстають від розглянутого каменю. Їх твердості не перевищують 7,5 за шкалою Мооса. Однак навіть за таких умов в деяких виробництвах вдається замінити алмаз на більш дешеві сплави сталей (для обробки різних деталей і т.п.).

Однак навіть при цьому факті міцність заліза все одно визначають за допомогою алмазних пластин, якими врізаються в поверхню металу. За створюваної вм'ятині і визначають шуканий параметр.

Але експерименти тривають. Мало хто чув, але на даний момент є так званий лонсдейліт. Він був синтезований вченими ще в 20 столітті, хоча і зустрічається також в метеоритних останках і т.п. Цей матеріал (як раніше заявлялося) в півтора рази міцніше алмазу. Максимальний тиск, що витримується цієї алмазної модифікацією, нібито також на 55 ГПа більше. Але по факту це не так, хоча і є способи зробити його навіть в два рази міцніше алмазу.

Але по факту це не так, хоча і є способи зробити його навіть в два рази міцніше алмазу

Наприклад, при нанокоструірованні, можна створювати навнополікрісталли або нанокомпозити. В результаті таких робіт як раз і можна домогтися раніше згадуваних результатів. Виробники вже готові запропонувати такі кристали розміром близько кубічного сантиметра.

Однак тут є і ложка дьогтю - вартість виробництва лонсдейліта настільки величезна, що практично ніде в наш час не виправдовується економічно. Відбувається це через труднощі отримання речовини, названого в честь британського кристалографа Лонсдейл Кейтлін. Як мінімум, шліфувати лонсдейліт практично нереально в силу його виключної твердості (якщо говорити про попередню спеціальній обробці, що згадується раніше).

Пов'язані з твердістю алмазу факти

  1. Як усі ми знаємо, графіт і його родич алмаз складаються з одного і того ж унікального елемента - вуглецю. Але при цьому мінерал отримав оцінку 10 з 10 за шкалою Мооса, а графіт - всього лише 1. Секрет такого розподілу проста - вся справа в структурі каменю, його кристалічній решітці. Адже варто атомам розподілитися дещо інакше, як ми отримаємо якусь речовину з абсолютно іншими значеннями твердості та інших параметрів.
  2. Для графіту характерна шарувата структура, а для алмазу кубічна.
  3. Крім твердості, залежно від виду зв'язків атомів між самими собою, змінюються також блиск, пластичність, навіть зовнішній вигляд і багато іншого. Той же графіт, наприклад, володіє дуже слабкими межатомарнимі зв'язками.
  4. Існує кілька припущень щодо назви каменю, про властивості якого вже дуже давно знали наші предки. По одному з них «алмаз» походить від грецького «адамас» ( «непорушний»). За іншою версією, від перського «твердий» ( «ал-ма»). Ну а третя і зовсім відсилає нас до легенди про Елайза, яка могла лікувати людей від будь-яких хвороб, але свого коханого врятувати не встигла. З її сліз і з'явилися алмази, утворені від імені дівчини.

Таким чином, на Землі на даний момент вкрай важко відшукати щось настільки ж тверде як алмаз. Однак вже зараз виробляються матеріали, що перевершують камінь по своїй міцності, здатності до окислення і температурної стійкості.

На цьому ми прощаємося з вами, але сподіваємося ще не раз зустріти вас на сторінках ресурсу. До швидких зустрічей, друзі.

команда ЛюбіКамні

Але яка ж твердість алмаза?
З чим вона порівнюється і хто першим встановив цей дивовижний факт?
Чи є мінерал твердіші за алмаз?
Навигация сайта
Новости
Реклама
Панель управления
Информация