на главную

АЛМАЗЫ

Синтетические кристаллы

Искусственные алмазы

В мире немного государств имеют собственные алмазные месторождения. Поэтому наряду с поисками новых месторождений ученые уже давно стали изучать пути и способы изготовления искусственных алмазов. Но не только высокая ценность и большое экономическое значение алмазов заставили исследователей работать над этой проблемой. Большой интерес она представляет для науки и техники.

Начало по изготовлению алмазов положили русский ученый В. Н. Каразин и француз Кальяр де ля Тур. С того времени поиски методов искусственных алмазов не прекращались. Опыты в основном проводились на углероде. Его кристаллизацию проводили в обычных условиях из различных углеродистых соединений. В 1894 г. Муассан, пытавшийся получить алмаз из углерода, освобождающегося из перенасыщенного расплавленного силиката или железа, сообщил, что ему удалось получить искусственные алмазы. С аналогичным сообщением позднее выступили Фридлендер, повторивший опыт Муассона, а также Дельтер и Гаслингер, которые в качестве растворителей применяли оливин, кимберлит и некоторые окислы и силикаты. Но все эти сообщения оказались не обоснованы. В начале ХХ века Норстон измерил теплоемкость графита и алмаза, а Рот получил из разницы теплоты сгорания графита и алмаза теплоту перехода графита в алмаз. Эти исследования дали возможность вычислить термодинамические функции этих минералов и определить условия образования алмаза. Опыты по получению искусственных алмазов возобновились, но уже с применением высоких давлений. Получить алмазы из угля путем плавления под высоким давлением пытались Руфф, доведший давление до 3 000 ат, Лейпунский - до 10 000 ат и Басс - до 11 500 ат. Но эти опыты не удались.

Казалось бы, что человеку никогда не удастся проникнуть в тайну образования алмаза и получить его искусственным путем. Но вот в 1955г. мир облетела сенсация: искусственный алмаз получен, можно начинать его промышленное производство. С этим сообщением выступила американская фирма "Дженерал Электрик", сотрудники которой в автоклаве при температуре около 3 000 С и давлении в 100 000 ат получили искусственные алмазы. В 1960г. были опубликованы способы получения искусственного алмаза в лаборатории "Дженерал Электрик". Около 2кг чистого или коммерческого графита закладывали в цилиндрический сосуд из пирофиллита(разновидность силиката алюминия), обладающий способностью повышать температуру плавления от 1 315 до 2 625 С по мере увеличения давления. Кроме графита, в сосуд клали некоторое количество катализатора: тантала, радия или другого металла. Сосуд подогревают электрическим током. Катализатор, расплавляясь, расширяется, что способствует повышению давления, которое доходит до 1 000 000 кг/ см2; при этом температура повышается до 2 800 - 3 000 С . в этих условиях происходит перехода графита в алмаз.

В нашей стране искусственный алмаз был получен в Украинском научно-исследовательском институте синтетических сверхтвердых материалов и инструментов.

Изготовление искусственного алмаза является величайшим достижением науки и техники ХХ века. Человек стал полным властелином природы, он не только умеет находить и извлекать из недр земли необходимые минералы, но и научился искусственным путем создавать эти минералы, а также создавать новые, не имеющиеся в природе, с заранее заданными качествами и свойствами.