Алмаз применение в строительстве

Алмазы идут на стройку

Многие воспринимают алмазы сугубо как популярнейший драгоценный камень. Это, безусловно так, но благодаря своим физическим свойствам алмазы имеют очень широкую область применения в различных областях. Незаменимы они и в строительстве, при выполнении целого ряда работ. После начала использования алмазов в строительных работах по бурению и резке сверхтвердых материалов, произошел существенный прорыв в данных областях строительства.

Алмазы и их свойства

Алмаз − из древне Греческого ἀδάμας – «Несокрушимый» − это аллотропная форма углерода, метастабилен (в обычных условиях). В инертном газе и вакууме под воздействием высоких температур постепенно переходит в графит.

Алмаз является самым твердым минералом по шкале твёрдости Маоса. Однако, при высочайшей твердости он имеет высокую хрупкость. Твердость алмаза в 10-15 раз превышает твердость закаленной стали. У алмаза самая высокая теплопроводность среди всех твердых тел — 900 — 2300 Вт / (м*К). Алмаз обладает минимальным показателем коэффициента трения по металлам на воздухе — 0,1, что напрямую взаимосвязано с образующимися на его поверхности тонкими плёнками адсорбированного газа (играют роль смазки). Температура плавления − от 3700 °C. Если алмаз нагреть до 2000 °C (и исключить доступ воздуха), алмаз спонтанно (за 15-30 минут) переходит в графит.

Одним из свойств алмаза есть люминесценция. После огранки алмаз становится бриллиантом, в естественном виде он не является эстетически привлекательным.

Технические алмазы

Не все добываемые на месторождениях алмазы, пригодны для огранки и превращения в бриллиант, большинство всех добываемых алмазов являются техническими, остальные пригодны к огранке. Технические алмазы нашли широкое применение в строительстве, благодаря их применению стали доступны: алмазная резка, алмазное бурение. Кроме того, существуют синтетические алмазы, которые наряду с природными алмазами применяются в строительных работах, синтетические технические алмазы имеют ряд преимуществ. Такие алмазы можно изготавливать в большом количестве, ограничиваясь лишь производственными мощностями. Также есть возможность в зависимости от области применения синтетического технического алмаза задавать ему определенные свойства в процессе изготовления. Например, в США синтетические алмазы занимают более 90% всего рынка технических алмазов. Стоимость синтетического (искусственного алмаза) на порядок ниже природного технического алмаза.

Алмазный инструмент и его свойства

В строительстве используется алмазный инструмент для бурения и резки. Благодаря применению специальных технологий, алмазы крепятся на рабочей (крайней) поверхности инструмента и напрямую воздействуют на обрабатываемый материал, с их помощью достигается возможность обработки и воздействия на сверхпрочные поверхности. В наши дни с помощью алмазного инструмента производится:

• алмазная резка бетона;
• бурение бетона и железобетона;
• алмазная резка железобетона;
• алмазная резка перекрытий и резка проёмов в бетонных и железобетонных перекрытиях;
• обработка гранита, и других видов природного камня;
• резка стекла;
• прорезание отверстий в кирпиче (кирпичной кладке).

И множество других строительных работ, где требуется порезка и бурение сверхпрочных материалов (камня, бетона, железобетона, кирпича и т.п.). Производительность труда, благодаря использованию алмазного инструмента, повышается в 1.5 — 2.0 раза. Наиболее часто в строительстве применяются алмазные буры, алмазные круги, алмазные пилы, а также шлифовальные инструменты, применяемые для заточки и шлифования.

Благодаря использованию такого минерала как алмаз в строительстве, значительно повысились показатели производительности труда, точности, снизились материальные и трудовые затраты на произведение работ. Кроме того, некоторые виды строительных работ, которые ранее не были доступны, сейчас стали обыденными и легко выполнимыми благодаря использованию алмазного инструмента.

С помощью современной техники удается выполнить большие объемы работ в короткий срок без снижения качества. Алмазная резка справляется с бетоном, железобетоном и другими материалами.

Источник

Применение алмаза

Знали ли вы, что многие камни, даже самые ценные и драгоценные, часто применяются не только в ювелирной промышленности, но и в других областях? Например, алмаз, помимо вставки в украшения, может использоваться совсем в разных сферах. Такое применение тесно связано с одной из характеристик минерала — высокая твёрдость. В этом плане конкурентов у алмаза нет, он считается самым твёрдым самоцветом на планете Земля. Где же ещё можно встретить не только самый ценный камень, но и самый востребованный в промышленности?

Применение алмаза, основанное на его твердости

Благодаря высокой твёрдости алмаза, которая оценивается в 10 баллов по шкале Мооса, его можно использовать практически в любых областях.

Медицина

В медицине алмаз применяется для изготовления инструментов для внутриполостных исследований. Когда самоцвет проходит обработку, от него осыпается пыль, которая так и называется — алмазная. Её наносят на скальпели, которые используются в таком точном направлении как нейрохирургия. Алмазное напыление позволяет как можно точнее провести разрезы, и при этом инструмент сохраняет свою остроту.

Также минерал используется при изготовлении специального белья. За счёт воздействия мельчайшей крошки, он способствует насыщению клеток и сосудов кислородом, улучшает кровообращение, участвует в очищении крови и в общем положительно влияет на процесс кроветворения.

Также камень нашёл широкое применение в стоматологии.

Строительство

Не все алмазы, найденные в природе, годятся для огранки и изготовления бриллианта. Большинство самоцветом считаются техническими за счёт низкого качества. Такие минералы называют техническими. Но и они нашли широкое применение. Благодаря им стали доступны покрытия с алмазным напылением, например, на пилы, свёрла. Пожалуй, практически каждый слышал такие понятия, как «алмазная резка» или «алмазное бурение».

С помощью таких инструментов проводятся такие работы:

• резка бетона, который отличается сверхпрочностью;
• бурение железобетона;
• обработка гранита и других природных камней, к характеристикам которых также относится высокая прочность;
• резка стекла;
• сверление кирпича.

Алмазная резка способна справиться с резкой практически любого покрытия, в том числе и самого твёрдого и прочного.

Ядерная энергетика

Известно, что когда ион поступает в алмаз, то происходит вспышка света. Именно благодаря этому свойству, минерал используют в виде измерителя ядерного излучения. Кроме того, в ядерной энергетике минерал часто используют для изготовления различных высокоточных приборов.

Алмазные детали часто можно встретить в часах, микроэлектронике и даже компьютерах.

Химическая и физическая промышленность

Ещё одно преимущество камня — невосприимчивость к кислотам и другим веществам. В данном случае использование самоцвета позволяет провести сверхточные исследования и опыты. Сверхпрочный минерал выдерживает любые воздействия агрессивных разрушающих веществ.

Также это позволяет использовать алмаз в таких отраслях:

• квантовая физика;
• лазерные технологии;
• исследования космоса.

Ювелирное дело

Конечно же, самое главное и самое важное применение алмаза — ювелирная промышленность. Самые качественные агрегаты самоцвета проходят тщательную проверку по многим показателям, и только при наивысшей оценке попадают на стол специалистов для обработки, шлифовки и огранки. При оценке алмаза как ювелирного камня учитываются такие показатели как чистота, блеск, оттенок, наличие включений, размер.

Огранка — самый важный этап обработки самоцвета. Именно благодаря особой форме и определённому количеству граней раскрывается вся красота камня и его особый блеск и чистота. При малейшей ошибке мастера можно лишиться всего минерала и тогда он уже будет не пригоден для дальнейших работ.

С алмазом создают самые разные украшения:

На удивление, это не все отрасли, где используется алмаз. Он также встречается в оптике, телекоммуникациях, при добыче полезных ископаемых и прочее. Применение камня, основанное на его твёрдости, настолько широкое, что его можно встретить практически в любой отрасли. Это позволяет назвать алмаз не только ценным ювелирным самоцветом, но и особо ценным во всех сферах промышленности.

Источник

Применение алмаза в промышленности, хозяйстве и жизни человека

Среди натуральных камней алмаз занимает наивысшее место. Его применяют на протяжении сотен лет в разных отраслях. И все из-за того, что он обладает уникальными свойствами, которых нет в других камнях.

Полезные свойства самоцвета

Алмаз – это самое твердое вещество в мире. Он представляет собой модификацию химического элемента под названием углерод. При высоких показателях температуры алмаз изменяется на графит, но если нет доступа кислорода. В обычной среде камень начинает плавиться уже при температуре 800°С. Без поступления кислорода этот процесс происходит при 2000°С.

Список характеристик:

• плотность – от 3,4 до 3,5 г/см³;
• теплопроводность – 2300 Вт (мК);
• коэффициент трения – в пределах 0,1;
• минимальный показатель сжатия;
• большой модуль упругости.

Также следует отметить, что последний показатель может увеличиваться в 5 раз. Это происходит в том случае, если на поверхности самоцвета будет отсутствовать пленка из адсорбированного газа.

При поступлении кислорода и высокой температуре воздуха алмаз переходит в углекислый газ.

Применение алмаза в ювелирном деле

Для изготовления драгоценных изделий используют не все виды алмазов. Камень должен иметь как можно меньше микротрещин и не быть мутным. Также обращают внимание на присутствие оттенков. Качественный материал тот, у которого не наблюдается серый цвет.

Для придания камню невероятного блеска его изначально обрабатывают. Шлифуют поверхность с помощью такого же алмаза. Только подобным образом получают желаемый результат. Данная техника обработки материала была открыта в Индии одним ювелиром. С того времени ее используют во всем мире.

Что касается распилки, то ранее делали это с помощью стальной проволоки. Результат был хорошим, но для того чтобы разделить камень на части, требовалось много времени. Поэтому со временем распилку начали проводить бронзовой фрезой. В ее состав входит эмульсия и алмазная пыль.

Использование в производстве

В производстве используют алмазы не все. Качественный материал имеет высокую цену, поэтому применять в больших масштабах нерационально. В производстве чаще всего используют искусственные алмазы.

Несмотря на преимущества, алмаз – довольно хрупкий камень.

Их добывают несколькими способами:

1. Из пара. Для это используют метод химического осаждения.
2. С помощью высокого давления и максимальных температур.
3. Подрывается вещество, в составе которого большое количество углерода.

Те камни, которые не прошли огранку, относят к техническим алмазам. Они также используются для изготовления инструментов.

• сверла;
• шлифовальные инструменты;
• ножницы;
• фрезы;
• стеклорезы.

Благодаря таким деталям, происходит качественная обточка металла. Также крошкой покрывают буры для сверления нефтяных скважин.

Применение самоцветов в промышленности

Широкое применение алмазы получили благодаря невероятной прочности. Детали, которые покрыты крошкой, имеют длительный период эксплуатации. К преимуществам относят также небольшой шум во время работы, высокую скорость выполнения заданий и невероятную точность распила. После себя камень не оставляет трещин, сколов и других деформаций на поверхности.

Для изготовления инструментов и комплектующих к ним

В нынешнее время используют алмазные инструменты для сверления бетона. При обработке такой поверхности не появляется пыль, и отсутствует вибрация.

Зачастую сверла с алмазной крошкой применяют для:

• создания отверстий водоснабжения;
• установки кондиционеров;
• взятия проб из скальных пород.

Также данный драгоценный материал нашел применение в космической сфере. Алмазом покрывают различные приборы, чтобы они приобрели высокую прочность и прослужили как можно дольше.

Телекоммуникации

Данный вид кристалла помогает проводить через один кабель несколько линий связи разной частоты. Он не поддается резким перепадам температуры и не реагирует на скачки напряжения. Камень также используют в фотоэлементах и деталях для оптических приборов.

Для того чтобы получить желаемый результат, достаточно использовать частицу камня, которая будет незаметна даже человеческому глазу.

Медицина

В данной области алмаз является незаменимой вещью. Хирургические скальпели обрабатываются подобным камнем. Благодаря ему, острые лезвия дают тонкие разрезы, что важно в медицине.

Последняя разработка ученых – медицинский лазер. Основная составляющая его – именно алмаз, который выступает в виде проводника.

Ядерная промышленность

В этой сфере алмаз используется для создания ядерных излучений. При заряжении частицы в камне образуется вспышка, от которой появляется импульс тока. Подобную реакцию не вызывает какой-либо другой самоцвет.

Химическая и физическая сфера

Так как алмаз, по сравнению с другими камнями и материалами, не поддается воздействию различных кислот, его используют как защитный элемент. Все детали, которые созданы на основе алмаза, не дают погрешностей и работают надлежащим образом многие годы.

Алмазы нередко применяют в электронике.

Алмаз применяется во многих отраслях, и все это благодаря высоким показателям самоцвета. При верном использовании даже малая частичка даст желаемый результат. Главное – соблюдать определенные правила обработки самоцвета и его применения в разных промышленных сферах.

Источник