На Земле алмазы — редкость. А вот в пространствах космоса, по свидетельствам ученых, существуют целые алмазные планеты, не говоря уже о странствующих алмазных метеоритах. Самый большой алмаз — “Куллинан” — был найден в Южной Африке в 1905 году. Он весил 621,2 г. Позднее его распилили на 105 частей, а изготовленные из них бриллианты вставили в королевский скипетр и в императорскую корону Англии. В лучшие времена в ЮАР добывалось до 500 кг природных алмазов в год.
Первые искусственные алмазы были получены в 50-х годах минувшего века почти одновременно в США, ЮАР и Швеции. В СССР создание искусственных алмазов было отмечено как выдающееся достижение советской науки в 1960 году. С тех пор алмазное производство в мире значительно продвинулось вперед. Применяя высокие давления, температуры и различные катализаторы, искусственные алмазы сегодня получают как из ближайшего его родственника — графита, так и из различного углеродсодержащего сырья. Правда, в искусственных условиях алмазы больших размеров получить не удается: образуются только микро- и нанопорошки, а при особых условиях — отдельные кристаллы размером до 4 миллиметров.
Главное в производстве алмазов из графита — разрушить, деформировать совсем неподходящую его кристаллическую решетку и слоистую структуру. Есть различные технологии изготовления этих сверхтвердых кристаллов. В нашей стране в последнее время используется способ получения алмазных порошков с помощью ударных волн при детонации взрывчатых веществ. Алмазное производство в промышленных масштабах освоило белорусское предприятие “Синта”. Выпускаемые там наноалмазные порошки широко применяют при создании разнообразных паст для тончайшей полировки ювелирных изделий, полупроводниковых пластин и оптических деталей.
Однако более доступный и дешевый способ получения микро- и наноалмазов — их каталитический синтез в аппаратах высокого давления. Здесь, как и в любом производстве, есть проблемы увеличения процента выхода годных изделий и снижения их себестоимости. Ученые из Института механики и надежности машин Национальной академии наук работают в этом направлении, решая актуальнейшие технологические задачи. Один из новых подходов успешно развивают сотрудники института Виталий Грицук и Владимир Синють. Это так называемая механическая активация исходной графитсодержащей смеси перед ее загрузкой в аппарат высокого давления. Используются специальные аппараты — аттриторы. Полностью подтверждена эффективность этой новой технологии. В ней заметно снижены температура и давление, что ведет к значительной экономии энергии. Почти втрое повышен выход синтезируемых алмазов, почти в четыре раза уменьшено время их синтеза.
Анатолий Прищепов, научный сотрудник НАН Беларуси, физик, патентовед.
|
