Применение алмазов и алмазных инструментов
Алмазы и инструменты из них широко используются в различных областях промышленности.
Около 60-70% всех технических алмазов применяется для алмазных кругов и алмазных мелкозернистых порошков, применяемых на шлифовальных, заточных и доводочных операциях при изготовлении инструментов и деталей из твердого сплава. Для получения сырья для кругов и порошков алмазы подвергаются дроблению. Помимо полноценных технических алмазов, используются также и низкосортные разновидности - борты.
В пределах 20-25% алмазов употребляется для правки шлифовальных кругов из корунда и карбида кремния в виде отдельных алмазов или алмазных карандашей. Для этой цели приходится отбирать более цепные алмазы.
Около 10-12% алмазов идет на изготовление разных деталей, как-то: фильеров для волочения топких нитей для электронных и локационных устройств, подшипников для часов, измерительных наконечников и других, а также для изготовления пил и дисков для обработки ювелирных изделий и строительных материалов.
Производство инструмента
Инструменты, оснащенные алмазами (резцы, сверла), применяемые в основном для обработки цветных металлов, пластмасс, стекла, требуют сравнительно небольшого количества алмазов - 1-2%.
Около 8-10% алмазов употребляется для оснащения буровых коронок, применяемых для бурения особо твердых пород.
С каждым годом область применения алмазов все более и более расширяется. Особенное значение приобретают алмазы для обработки таких твердых материалов, как германий, кремний, корунд, полупроводники, специальные виды керамики.
В Якутии открыты (еще в 1954г.) крупные коренные и рассыпные месторождения алмазов, что обеспечивает более широкое применение их в нашей промышленности. Якутские алмазы по своим качественным показателям превосходят африканские. Так, например, удельный вес высококачественных сортов технических и ювелирных кристаллов в Якутии больше, чем в Конго.
Запасы алмаза
Запасы якутских алмазов огромны. Внедрение отечественных алмазов имеет огромное значение для промышленности. Оно открывает широкие возможности для технического прогресса, повышении производительности труда, снижения себестоимости продукции и роста промышленности.
Несмотря на то, что промышленность обеспечена природными алмазами, тем не менее разработка и внедрение искусственных алмазов представляет определенный интерес. Можно с уверенностью сказать, что искусственные алмазы найдут широкое применение и роль их в промышленности будет не меньшей, чем естественных алмазов. В настоящее время на мировом рынке цены па искусственные алмазы несколько ниже, чем на естественные.
Алмаз является одной из многочисленных модификаций углерода, которые отличаются между собой определенным расположением атомов в кристаллической решетке. Применением высокой температуры (до 2000°) и большого давления (от 100 тыс. ат и выше) добиваются такого расположения атомов углерода (например, графита), которое является характерным для алмаза. Искусственные алмазы представляют конгломераты размером 0,2-0,4мм мелких кристаллов. Самые крупные кристаллы, какие удалось в настоящее время получить, составляют не более 1/10 – 1/8 карата (1 карат = 0,2 г). Помимо величины кристалла, искусственные алмазы отличаются от естественных большей шероховатостью, повышенной хрупкостью, менее правильным строением. Они представляют собой как бы технический сорт (борт) естественных алмазов и могут быть использованы только в качестве сырья для шлифовальных кругов.
Эти алмазы обладают плохой смачиваемостью при металлической связке и применяются только для кругов на бакелитовой основе, что ограничивает область их применения. Следует отметить, что круги из искусственных алмазов дают более высокую производительность по сравнению с кругами, оснащенными естественными алмазами (например, на 35% выше при заточке твердых сплавов). В настоящее время проводятся работы по укрупнению кристаллов искусственных алмазов, улучшению их качества и расширению области их применения.
