Войти
| Алмаз | |
|---|---|
 Октаэдрический кристалл алмаза в матрице | |
| Общий | |
| Категория | Самородный неметалл, минерал |
| Формула (повторяющаяся единица) | Углерод (C) |
| Кристаллическая система | Алмаз кубический ( a = 3,56683 Å ) |
| Идентификация | |
| Цвет | Чаще всего от бесцветного до желтого или коричневого. Редко розовый, оранжевый, зеленый, синий, серый или красный. |
| Хрустальная привычка | Октаэдрический, кубооктаэдрический, сферический или кубический |
| Расщепление | Идеально; параллельно восьмигранной грани |
| Перелом | Нерегулярный |
| Твердость по шкале Мооса | 10 |
| Полоса | белый |
| Прозрачность | Ясно, чтобы не |
| Удельный вес | 3,516–3,525 |
| Показатель преломления | 2,417 |
| Плеохроизм | Никто |
| Плавкость | Горит на воздухе при температуре выше 700 ° C. |
| Растворимость | Устойчив к кислотам, но необратимо растворяется в горячей стали |
| Другие характеристики | точка кипения = нет, очень низкое давление пара перед разложением в твердом состоянии |
| Основные разновидности | |
| Баллас | Сферическая, радиальная структура, скрытокристаллический, непрозрачный черный |
| Борт | Плохо сформированный, скрытокристаллический, бесформенный, полупрозрачный |
| Карбонадо | Массивный, микрокристаллический, непрозрачный черный |
Алмаз - это аллотроп углерода, в котором атомы углерода расположены в кубической решетке особого типа, называемой кубической алмазной решеткой. Алмаз - это кристалл, от прозрачного до непрозрачного и обычно изотропный (отсутствие или очень слабое двулучепреломление ). Алмаз - самый твердый из известных природных материалов. Тем не менее, из-за важной структурной хрупкости прочность объемного алмаза может быть только хорошей. Точная прочность на разрыв массивного алмаза мало известна; однако прочность на сжатие до60 ГПа и может достигать90–100 ГПа в виде проволок или иголок размером микро / нанометров (~Диаметром 100–300 нм, длиной микрометров) с соответствующей максимальной упругой деформацией при растяжении, превышающей 9%. При алмазной резке тщательно учитывается анизотропия твердости алмаза. Алмаз имеет высокий показатель преломления (2,417) и умеренную дисперсию (0,044), что придает бриллиантам блеск. Ученые классифицируют алмазы на четыре основных типа в зависимости от природы кристаллографических дефектов. Следы примесей, замещающие атомы углерода в кристаллической структуре алмаза, а в некоторых случаях структурные дефекты, ответственны за широкий диапазон цветов, наблюдаемых в алмазе. Большинство алмазов являются электрическими изоляторами и чрезвычайно эффективными проводниками тепла. В отличие от многих других минералов, удельный вес кристаллов алмаза (3,52) имеет довольно небольшие вариации от алмаза к алмазу.
Известный древним грекам как ἀδάμας ( адамас, «правильный, неизменный, нерушимый») и иногда называемый адамантом, алмаз является самым твердым из известных природных материалов и служит определением 10 по шкале твердости минералов Мооса. Алмаз чрезвычайно прочен благодаря своей кристаллической структуре, известной как кубический алмаз, в которой каждый атом углерода имеет четырех соседей, ковалентно связанных с ним. Объемный кубический нитрид бора (c-BN) почти такой же твердый, как алмаз. Алмаз вступает в реакцию с некоторыми материалами, такими как сталь, и c-BN меньше изнашивается при резке или шлифовке. (Его структура из цинковой обманки похожа на кубическую структуру алмаза, но с чередующимися типами атомов.) В настоящее время гипотетический материал, бета-нитрид углерода (β- C 3N 4), также может быть как сложнее, так и сложнее в одной форме. Было показано, что некоторые алмазные агрегаты с нанометровым размером зерна тверже и жестче, чем обычные крупные кристаллы алмаза, поэтому они лучше работают в качестве абразивного материала. Благодаря использованию этих новых сверхтвердых материалов для испытания алмазов, теперь известны более точные значения твердости алмаза. Поверхность, перпендикулярная кристаллографическому направлению [111] (то есть самая длинная диагональ куба) чистого (т.е. типа IIa) алмаза, имеет значение твердости167 ГПа при царапании острием наноалмаза, в то время как сам образец наноалмаза имеет значение310 ГПа при испытании с другим наноалмазным наконечником. Поскольку тест работает должным образом только с наконечником, сделанным из более твердого материала, чем тестируемый образец, истинное значение для наноалмаза, вероятно, несколько ниже, чем310 ГПа.
Визуализация кубической элементарной ячейки алмаза: 1. Компоненты элементарной ячейки, 2. Одна элементарная ячейка, 3. Решетка из 3 × 3 × 3 элементарных ячеек. 
Зависимость молярного объема от давления при комнатной температуре. 
3D-шариковая модель алмазной решетки Точная прочность алмаза на разрыв неизвестна, однако прочность до60 ГПа и теоретически может достигать90–225 ГПа в зависимости от объема / размера образца, совершенства кристаллической решетки алмаза и его ориентации: предел прочности на разрыв самый высокий для направления кристалла [100] (перпендикулярно кубической грани), меньший для [110] и наименьший для оси [111] (по самой длинной диагонали куба). Алмаз также обладает одной из самых малых сжимаемости среди всех материалов.
Кубические алмазы имеют идеальный и легкий октаэдрический раскол, что означает, что у них есть только четыре плоскости - слабые направления, следующие за гранями октаэдра, где меньше связей, - вдоль которых алмаз может легко расколоться при тупом ударе, оставив гладкую поверхность. Точно так же твердость алмаза явно направлена: самое твердое направление - это диагональ на грани куба, в 100 раз жестче, чем самое мягкое направление, то есть додекаэдрическая плоскость. Октаэдрическая плоскость занимает промежуточное положение между двумя крайностями. Процесс алмазной резки в значительной степени зависит от этой направленной твердости, так как без нее алмаз было бы почти невозможно изготовить. Раскол также играет полезную роль, особенно в больших камнях, где резчик хочет удалить дефектный материал или произвести более одного камня из одного и того же необработанного камня (например, алмаз Куллинан ).
Алмазы кристаллизуются в кубической кристаллической системе алмаза ( пространственная группа Fd 3 m) и состоят из тетраэдрически ковалентно связанных атомов углерода. Вторая форма, называемая лонсдейлит, с гексагональной симметрией, также была обнаружена, но она чрезвычайно редка и образуется только в метеоритах или при лабораторном синтезе. Локальное окружение каждого атома идентично в двух структурах. Из теоретических соображений ожидается, что лонсдейлит будет тверже алмаза, но размер и качество имеющихся камней недостаточны для проверки этой гипотезы. Что касается габитуса кристаллов, алмазы чаще всего встречаются в виде идиоморфных (правильно сформированных) или округлых октаэдров и сдвоенных уплощенных октаэдров с треугольным контуром. Другие формы включают додекаэдры и (редко) кубы. Имеются данные о том, что примеси азота играют важную роль в образовании идиоморфных кристаллов правильной формы. Самые большие найденные алмазы, такие как алмаз Куллинан, были бесформенными. Эти алмазы чистые (т.е. тип II) и поэтому содержат мало азота, если вообще содержат его.
Грани алмазных октаэдров очень блестящие благодаря своей твердости; На гранях часто присутствуют дефекты роста треугольной формы ( треугольники) или ямки травления. Излом алмаза нерегулярный. Алмазы почти круглой формы из-за образования нескольких ступенек на октаэдрических гранях обычно покрыты резиноподобной коркой ( nyf). Комбинация ступенчатых граней, дефектов роста и nyf создает «чешуйчатый» или гофрированный вид. Многие алмазы искажены настолько, что различимы лишь несколько граней кристаллов. Некоторые алмазы, обнаруженные в Бразилии и Демократической Республике Конго, являются поликристаллическими и представляют собой непрозрачные, темноокрашенные, сферические, радиальные массы крошечных кристаллов; они известны как балласы и важны для промышленности, поскольку в них отсутствуют плоскости спайности, как у монокристаллического алмаза. Карбонадо представляет собой аналогичную непрозрачную микрокристаллическую форму, которая встречается в бесформенных массах. Как и у алмаза баллас, у карбонадо отсутствуют плоскости спайности, и его удельный вес широко варьируется от 2,9 до 3,5. Алмазы Борта, обнаруженные в Бразилии, Венесуэле и Гайане, являются наиболее распространенным типом алмазов промышленного качества. Они также поликристаллические и часто плохо кристаллизуются; они полупрозрачные и легко раскалываются.
Из-за его высокой твердости и сильной молекулярной связи грани и грани ограненного алмаза кажутся самыми плоскими и острыми. Любопытный побочный эффект совершенства поверхности алмаза - гидрофобия в сочетании с липофилией. Первое свойство означает, что капля воды, помещенная на алмаз, образует когерентную каплю, тогда как в большинстве других минералов вода будет растекаться, покрывая поверхность. Точно так же алмаз необычайно липофилен, что означает, что жир и масло легко собираются на поверхности алмаза. В то время как на других минералах нефть образует вязкие капли, на алмазе масло растекается. Это свойство используется при использовании так называемых «смазочных ручек», которые наносят полоску смазки на поверхность предполагаемого имитатора алмаза. Поверхности алмаза являются гидрофобными, когда поверхностные атомы углерода заканчиваются атомом водорода, и гидрофильными, когда поверхностные атомы заканчиваются атомом кислорода или гидроксильным радикалом. Обработка газами или плазмой, содержащей соответствующий газ, при температурах450 ° C или выше, может полностью изменить свойства поверхности. Встречающиеся в природе алмазы имеют поверхность с менее чем наполовину монослойным покрытием кислорода, остальное - водород, и поведение является умеренно гидрофобным. Это позволяет отделить рудник от других полезных ископаемых с помощью так называемой «жировой ленты».
Алмазы в лезвии угловой шлифовальной машины В отличие от твердости, которая обозначает только устойчивость к царапинам, твердость или прочность алмаза от умеренной до хорошей. Прочность относится к способности противостоять поломке от падений или ударов. Из-за идеального и легкого раскола алмаза он уязвим для поломки. Если ударить обычным молотком, алмаз расколется. Прочность природного алмаза измеряется как2,0 МПа м 1/2, что хорошо по сравнению с другими драгоценными камнями, такими как аквамарин (синий цвет), но плохо по сравнению с большинством инженерных материалов. Как и в случае с любым другим материалом, макроскопическая геометрия алмаза способствует его устойчивости к разрушению. Алмаз имеет плоскость спайности и поэтому в одних ориентациях более хрупок, чем в других. Алмазные огранщики используют этот атрибут для раскалывания некоторых камней перед огранкой.
Алмазы Ballas и Carbonado являются исключительными, поскольку они поликристаллические и, следовательно, намного более жесткие, чем монокристаллический алмаз; они используются для долот для глубокого сверления и других сложных промышленных применений. Особые формы огранки алмазов более склонны к поломке и, таким образом, могут не подлежать страхованию в уважаемых страховых компаниях. Бриллиантовая огранка драгоценных камней разработана специально, чтобы уменьшить вероятность поломки или раскалывания.
В алмазе обычно присутствуют твердые инородные кристаллы. В основном это минералы, такие как оливин, гранат, рубин и многие другие. Эти и другие включения, такие как внутренние трещины или «перья», могут нарушить структурную целостность алмаза. Ограненные бриллианты, которые были улучшены для повышения их прозрачности за счет заполнения стеклом трещин или полостей, особенно хрупкие, поскольку стекло не выдерживает ультразвуковой очистки или жестких условий работы ювелирной горелки. Алмазы с трещинами могут расколоться при неправильном обращении.
Используемые в так называемых экспериментах с алмазной наковальней для создания сред с высоким давлением, алмазы способны выдерживать давление дробления, превышающее 600 гигапаскалей (6 миллионов атмосфер ).
Синтетические алмазы различных цветов, выращенные методом высокого давления и высокой температуры, размер алмаза ~2 мм 
Чистые алмазы до и после облучения и отжига. По часовой стрелке слева снизу: 1) начальная (2 мм × 2 мм); 2–4) при облучении разными дозамиЭлектроны с энергией 2 МэВ ; 5–6), облученные разными дозами и отожженные при800 ° С. Основная статья: Кристаллографические дефекты в алмазе Бриллианты бывают разных цветов: от черного, коричневого, желтого, серого, белого, синего, оранжевого, от фиолетового до розового и красного. Цветные алмазы содержат кристаллографические дефекты, включая примеси замещения и структурные дефекты, вызывающие окрашивание. Теоретически чистые алмазы будут прозрачными и бесцветными. С научной точки зрения алмазы подразделяются на два основных типа и несколько подтипов в зависимости от природы имеющихся дефектов и того, как они влияют на поглощение света:
Алмаз типа I содержит атомы азота (N) в качестве основной примеси в концентрации до 1%. Если атомы N находятся в парах или более крупных агрегатах, они не влияют на цвет алмаза; это Тип Ia. Около 98% драгоценных алмазов относятся к типу Ia: эти алмазы принадлежат к серии Кейп, названной в честь богатого алмазами региона, ранее известного как Капская провинция в Южной Африке, месторождения которого в основном относятся к типу Ia. Если атомы азота рассредоточены по всему кристаллу в отдельных участках (не спаренных и не сгруппированных), они придают камню интенсивный желтый или иногда коричневый оттенок (тип Ib); к этому типу относятся редкие канареечные алмазы, которые составляют лишь ~ 0,1% известных природных алмазов. Синтетический алмаз, содержащий азот, обычно относится к типу Ib. Типа Ia и Ib алмазы поглощают как в инфракрасной и ультрафиолетовой области электромагнитного спектра, от320 нм. У них также есть характерная флуоресценция и видимый спектр поглощения (см. Оптические свойства).
В алмазах типа II очень мало примесей азота, если они вообще отсутствуют. Чистый алмаз (тип IIa) может быть окрашен в розовый, красный или коричневый цвет из-за структурных аномалий, возникающих в результате пластической деформации во время роста кристаллов; эти алмазы редки (1,8% драгоценных алмазов), но составляют большой процент австралийских алмазов. Алмазы типа IIb, на долю которых приходится ~ 0,1% драгоценных алмазов, обычно имеют стальной синий или серый цвет из-за атомов бора, рассеянных внутри кристаллической матрицы. Эти алмазы также являются полупроводниками, в отличие от других типов алмазов (см. Электрические свойства). Большинство серо-голубых алмазов, добываемых на руднике Аргайл в Австралии, относятся не к типу IIb, а к типу Ia. Эти алмазы содержат большое количество дефектов и примесей (особенно водорода и азота), и происхождение их цвета пока не установлено. Алмазы типа II слабо поглощают в другой области инфракрасного излучения (поглощение связано с решеткой алмаза, а не с примесями) и пропускают в ультрафиолете ниже 225 нм, в отличие от алмазов типа I. Они также имеют разные флуоресцентные характеристики, но не имеют видимого спектра поглощения.
Определенные методы улучшения бриллиантов обычно используются для искусственного создания множества цветов, включая синий, зеленый, желтый, красный и черный. Методы усиления цвета обычно включают облучение, включая бомбардировку протонами через циклотроны ; нейтронная бомбардировка котлов ядерных реакторов ; и бомбардировка электронами генераторами Ван де Граафа. Эти высокоэнергетические частицы физически изменяют кристаллическую решетку алмаза, выбивая атомы углерода с места и создавая центры окраски. Глубина проникновения цвета зависит от техники и ее продолжительности, и в некоторых случаях алмаз может оставаться в некоторой степени радиоактивным.
Некоторые облученные алмазы полностью натуральные; Одним из известных примеров является Дрезденский зеленый бриллиант. Этим натуральным камням цвет придается «радиационным ожогам» (естественное облучение альфа-частицами, происходящими из урановой руды ) в виде небольших пятен, обычно глубиной всего микрометры. Кроме того, структурные деформации алмазов типа IIa можно «исправить» с помощью процесса высокого давления и высокой температуры (HPHT), удаляющего большую часть или весь цвет алмаза.
Россыпь бриллиантов круглой огранки показывает множество отражающих граней. Блеск алмаза описываются как «несокрушимые», что просто означает алмазоподобный. Отражения на гранях правильно ограненного алмаза не искажаются из-за их плоскостности. Преломления алмаза (как измерено с помощью света натрия,589,3 нм) составляет 2,417. Поскольку алмаз имеет кубическую структуру, он также изотропен. Его высокая дисперсия 0,044 (изменение показателя преломления в видимом спектре) проявляется в заметном огне ограненных алмазов. Этот огонь - вспышки призматических цветов, видимые в прозрачных камнях, - возможно, самое важное оптическое свойство алмаза с точки зрения ювелирных украшений. Выступление или количество огня, видимого в камне, в значительной степени зависит от выбора огранки алмаза и связанных с ней пропорций (особенно высоты короны), хотя цвет тела фантазийных (то есть необычных) алмазов может в некоторой степени скрывать их огонь.
Более 20 других минералов имеют более высокую дисперсию (то есть разницу в показателе преломления для синего и красного света), чем алмаз, например титанит 0,051, андрадит 0,057, касситерит 0,071, титанат стронция 0,109, сфалерит 0,156, синтетический рутил 0,330, киноварь 0,4 и т. Д.. (см. дисперсия ). Однако сочетание дисперсности с чрезвычайной твердостью, износостойкостью и химической стойкостью, а также грамотный маркетинг определяют исключительную ценность алмаза как драгоценного камня.
Фотография (вверху) и изображение фотолюминесценции при УФ-возбуждении (внизу) с пластины, вырезанной из синтетического алмаза (ширина ~ 3 мм). Большая часть желтого цвета и зеленого излучения происходит из-за примесей никеля. Алмазы обладают флуоресценцией, то есть они излучают свет разного цвета и интенсивности в длинноволновом ультрафиолетовом свете (365 нм): камни серии Cape (тип Ia) обычно флуоресцируют синим цветом, и эти камни могут также фосфоресцировать желтым, что является уникальным свойством среди драгоценных камней.. Другие возможные цвета длинноволновой флуоресценции - зеленый (обычно для коричневых камней), желтый, лиловый или красный (для бриллиантов типа IIb). В природных алмазах реакция на коротковолновое ультрафиолетовое излучение обычно незначительна, если вообще вообще существует, но для синтетических алмазов верно обратное. Некоторые природные алмазы типа IIb фосфоресцируют синим цветом после воздействия коротковолнового ультрафиолета. В природных алмазах флуоресценция под рентгеновскими лучами обычно голубовато-белая, желтоватая или зеленоватая. Некоторые алмазы, особенно канадские, не обладают флуоресценцией.
Происхождение цветов люминесценции часто неясно и неоднозначно. Голубая эмиссия алмазов типа IIa и IIb надежно отождествляется с дислокациями путем прямой корреляции эмиссии с дислокациями в электронном микроскопе. Однако голубая эмиссия в алмазе типа Ia может быть связана либо с дислокациями, либо с дефектами N3 (три атома азота, граничащие с вакансией). Зеленое излучение в природном алмазе обычно происходит из-за центра H3 (два замещающих атома азота, разделенных вакансией), тогда как в синтетическом алмазе оно обычно происходит из никеля, используемого в качестве катализатора (см. Рисунок). Оранжевая или красная эмиссия может быть вызвана различными причинами, одна из которых - азотно-вакансионный центр, который присутствует в достаточных количествах во всех типах алмаза, даже в типе IIb.
Алмазы серии Cape (Ia) имеют видимый спектр поглощения (как видно через спектроскоп прямого зрения), состоящий из тонкой линии в фиолетовом на415,5 нм ; однако эта линия часто невидима, пока алмаз не охладится до очень низких температур. С этим связаны более слабые линии на478 нм,465 нм,452 нм,435 нм, и423 нм. Все эти линии обозначены как оптические центры N3 и N2 и связаны с дефектом, состоящим из трех атомов азота, граничащих с вакансией. На других камнях есть дополнительные полосы: коричневые, зеленые или желтые бриллианты показывают полосу зеленого цвета на504 нм (центр H3, см. Выше), иногда сопровождаемый двумя дополнительными слабыми полосами при537 нм и495 нм (центр H4, большой комплекс, предположительно включающий 4 замещающих атома азота и 2 вакансии в решетке). Алмазы типа IIb могут поглощать в далеком красном цвете из-за замещающего бора, но в остальном не показывают видимого спектра поглощения в видимой области.
Геммологические лаборатории используют спектрофотометры, которые могут различать натуральные, искусственные и усиленные алмазы. Спектрофотометры анализируют инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые спектры поглощения и люминесценции алмазов, охлажденных жидким азотом, для обнаружения контрольных линий поглощения, которые обычно не различимы.
Алмаз - хороший электрический изолятор, имеющий удельное сопротивление100 ГОм⋅м в1 ЭОм⋅м (10 × 10 11 -10 × 10 18 Ом⋅м ). Большинство природных голубых алмазов являются исключением и являются полупроводниками из-за примесей замещающего бора, замещающего атомы углерода. Природные голубые или серо-голубые алмазы, обычные для алмазного рудника Аргайл в Австралии, богаты водородом ; эти алмазы не являются полупроводниками, и неясно, действительно ли водород отвечает за их сине-серый цвет. Природные голубые алмазы, содержащие бор, и синтетические алмазы, легированные бором, являются полупроводниками p-типа. Пленки алмаза N-типа воспроизводимо синтезируются легированием фосфором во время химического осаждения из газовой фазы. Диодные pn переходы и УФ светодиоды ( светодиоды, при235 нм) были получены последовательным нанесением слоев p-типа (легированный бором) и n-типа (легированный фосфором). Электронные свойства алмаза также можно изменять с помощью деформационной инженерии.
Изготовлены алмазные транзисторы (в исследовательских целях). Изготовлены полевые транзисторы с диэлектрическими слоями SiN и полевые транзисторы SC-FET.
В апреле 2004 года журнал Nature сообщил, что ниже температуры сверхпроводящего перехода4 К, легированный бором алмаз, синтезированный при высокой температуре и высоком давлении, является объемным сверхпроводником. Позднее сверхпроводимость наблюдалась в сильно легированных бором пленках, выращенных с помощью различных методов химического осаждения из газовой фазы, и самая высокая зарегистрированная температура перехода (к 2009 г.) составляет11,4 K. (См. Также Ковалентный сверхпроводник # Алмаз )
Необычные магнитные свойства (состояние спинового стекла) наблюдались в нанокристаллах алмаза, интеркалированных калием. В отличие от парамагнитного материала-хозяина, измерения магнитной восприимчивости интеркалированного наноалмаза выявили отчетливое ферромагнитное поведение при5 К. Это существенно отличается от результатов внедрения калия в графит или фуллерен C60 и показывает, что sp3-связывание способствует магнитному упорядочению в углероде. Измерения представили первые экспериментальные доказательства индуцированного интеркаляцией состояния спинового стекла в системе нанокристаллического алмаза.
В отличие от большинства электрических изоляторов, алмаз является хорошим проводником тепла из-за сильной ковалентной связи и низкого рассеяния фононов. Измеренная теплопроводность природного алмаза составила около 2200 Вт / (м К), что в пять раз больше, чем у серебра, самого теплопроводного металла. Монокристаллический синтетический алмаз, обогащенный до 99,9% изотопом 12 C, имел самую высокую теплопроводность среди всех известных твердых тел при комнатной температуре: 3320 Вт / (м К), хотя существуют сообщения о превосходной теплопроводности как углеродных нанотрубок, так и графена. Поскольку алмаз имеет такую высокую теплопроводность, он уже используется в производстве полупроводников для предотвращения перегрева кремния и других полупроводниковых материалов. При более низких температурах проводимость становится еще лучше и достигает 41000 Вт / (м К) при 104 К ( алмаз, обогащенный 12 C).
Высокая теплопроводность алмаза используется ювелирами и геммологами, которые могут использовать электронный термозонд, чтобы отличить алмазы от их имитаций. Эти датчики состоят из пары термисторов с батарейным питанием, установленных на тонком медном наконечнике. Один термистор работает как нагревательное устройство, а другой измеряет температуру медного наконечника: если исследуемый камень является алмазом, он будет проводить тепловую энергию наконечника достаточно быстро, чтобы вызвать измеримое падение температуры. Этот тест занимает около 2–3 секунд. Однако более старые зонды будут обмануты муассанитом, кристаллической минеральной формой карбида кремния, введенной в 1998 году в качестве альтернативы алмазам, имеющим аналогичную теплопроводность.
Технологически высокая теплопроводность алмаза используется для эффективного отвода тепла в высокотехнологичной силовой электронике. Алмаз особенно привлекателен в ситуациях, когда недопустима электрическая проводимость теплоотводящего материала, например, для управления температурой мощных радиочастотных ( РЧ) микрокатушек, которые используются для создания сильных и локальных радиочастотных полей.
Алмаз и графит - это два аллотропа углерода: чистые формы одного и того же элемента, различающиеся по структуре. Будучи формой углерода, алмаз окисляется на воздухе при нагревании до 700 ° С. В отсутствие кислорода, например в потоке газообразного аргона высокой чистоты, алмаз можно нагреть примерно до+1700 ° С. Его поверхность чернеет, но может быть восстановлена повторной полировкой. При высоком давлении (~20 ГПа) алмаз можно нагреть до2500 ° C, а в отчете, опубликованном в 2009 году, говорится, что алмаз может выдерживать температуру3000 ° C и выше.
Алмазы - это кристаллы углерода, которые образуются глубоко в недрах Земли при высоких температурах и экстремальных давлениях. При приземном давлении воздуха (одна атмосфера) алмазы не так стабильны, как графит, поэтому распад алмаза является термодинамически благоприятным (δ H = −2 кДж / моль). Таким образом, в отличие от рекламной кампании De Beers, продолжавшейся с 1948 по 2013 год под лозунгом «Бриллиант - это навсегда», бриллианты определенно не вечны. Однако из-за очень большого кинетического энергетического барьера алмазы метастабильны ; они не разлагаются на графит при нормальных условиях.
