الماس
گوهر، جواهرات و سنگهای قیمتی
معرفی جواهرات نقره، انگشتر،نگین، گردنبند، سنگهای قیمتی و زیورآلات، عقیق و نقره

الماس

الماس بطور طبیعی تحت فشارهای زیاد اعماقزمین و در زمانی طولانی شکل می‌گیرد. اما در آزمایشگاه می‌توان به کمک دوفرآیند مجزا در زمانی بسیار کوتاهتر الماس تولید کرد. فرآیند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) اساساً تقلیدی است از فرآیند طبیعی شکل گیری الماس درحالی که فرآیند رسوب گیری بخار شیمیایی (CVD) دقیقاً خلاف آن عمل می‌کند. در واقع CVD بجای وارد کردن فشار به کربن برای تولید الماس با آزاد گذاشتناتمهای کربن به آنها اجازه می‌دهد با ملحق شدن به یکدیگر به شکل الماس درآیند...

 
الماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپ‌های کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.
 
الماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپ‌های کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

الماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپ‌های کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختارمنشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانیلونسدالنیت وجود دارد.

 - خواص متمایز الماس

الماس در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه بالاترین هدایت گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)

الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری فروسرخ تا فرابنفش را دارا است. شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد. خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است. در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم استسخت‌ترین مادهٔ شناخته شده‌است. در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون) استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد. باوجود این خواص منحصربه‌فرد، قیمت بالای آن جلوی کاربرد گستردهٔ آن رامی‌گیرد و دانشمندان به دنبال پیدا کردن روش‌های تازه برای سنتز آن هستند.

-  تولید الماس

الماس بطور طبیعی تحت فشارهای زیاد اعماقزمین و در زمانی طولانی شکل می‌گیرد. اما در آزمایشگاه می‌توان به کمک دوفرآیند مجزا در زمانی بسیار کوتاهتر الماس تولید کرد. فرآیند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) اساساً تقلیدی است از فرآیند طبیعی شکل گیری الماس درحالی که فرآیند رسوب گیری بخار شیمیایی (CVD) دقیقاً خلاف آن عمل می‌کند. در واقع CVD بجای وارد کردن فشار به کربن برای تولید الماس با آزاد گذاشتناتمهای کربن به آنها اجازه می‌دهد با ملحق شدن به یکدیگر به شکل الماس درآیند.

این دو تکنیک برای اولین بار در دهه ۱۹۵۰ کشف شدند. به گفته باتلر کههفده سال روی تولید الماس با استفاده از تکنیک CVD کار کرده‌است «از آنجاکه پیشگامان تولید الماس بدون فشار بالا در دهه ۱۹۵۰ با تمسخر سایرین ازمیدان به در شدند. تکنولوژی CVD هنوز دوران کودکی‌اش را سپری می‌کند.» هردو فرآیند قادرند با سرعتی خیره کننده الماسهایی با کیفیت جواهر تولیدکنند، اما در نهایت این فرآیند CVD است که بخاطر کنترل ساده ناخالصی واندازه محصول برای تکنولوژی‌های الکترونیکی مناسب‌ترین خواهد بود.

فرآیند CVD با قرار دادن ذره بسیار کوچکی از الماس در خلأ آغاز می‌شود. سپس گازهای هیدروژن و متان به محفظه خلأ جریان می‌یابند. در ادامه پلاسمایتشکیل شده باعث شکافته شدن هیدروژن به هیدروژن اتمی می‌شود که با متانواکنش می‌دهد تا رادیکال متیل و اتمهای هیدروژن بوجود آیند. رادیکال متیلنیز به ذره الماس می‌چسبد تا الماس بزرگ شود. رشد الماس در تکنیک CVD،فرآیندی خطی است، بنابراین تنها عوامل محدودکننده اندازه محصول در این روشبزرگی ذره ابتدایی و زمان قرار دادن آن در دستگاه است.

به گفته دیوید هلیر (D. Hellier)، رئیس بخش بازاریابی کمپانی ژمسیس،«فرآیند HP HT نیز با ذره کوچکی از الماس آغاز می‌شود. هر ذره الماس درمحفظه‌های رشدی به اندازه یک ماشین رختشویی، تحت دما و فشار بسیار بالادرون محلولی از گرانیت و کاتالیزوری فلزی غوطه‌ور می‌شود. در ادامه تحتشرایط کاملاً کنترل شده‌ای این الماس کوچک به تقلید از فرآیند طبیعی،مولکول به مولکول و لایه به لایه شروع به رشد می‌کند

گر چه جنرال الکتریک در تولید الماس‌ها به این روش پیشگام است والماس‌های ساخته شده با تکنیک HP HT را برای مصارف صنعتی به بازار عرضهمی‌کرد اما تا پیش از آنکه کمپانی ژمسیس با ساده سازی این فرآیند امکانتولید نمونه‌هایی با کیفیت جواهر را فراهم کند، هرگز آن الماس‌ها به عنوانسنگهای قیمتی به فروش نرسیده بودند.

در واقع الماس‌های زینتی مصنوعی بخش کوچک و در عین حال پر سودی از صنعتالماس را تشکیل می‌دهند. این الماسهای رنگی که در مقایسه با همتاهایبی‌رنگ شان فوق العاده کمیاب و در نتیجه بسیار گرانبها ترند با توجه بهنوع ناخالصیها در رنگهای گوناگون از سرخ و صورتی گرفته تا آبی، سبز و حتازرد روشن و نارنجی تولید می‌شوند.

در واقع این الماسها می‌توانند چنان کیفیت بالایی داشته باشند که حتی ماشینهای ساخته شده برای تشخیص سنگهایمصنوعی از طبیعی در تفکیکشان از یکدیگر دچار مشکل شوند، همانطور که امروزهبرخی از بزرگ‌ترین الماس فروشان در صنعت نیز به زحمت از پس آن بر می‌آیند.

شباهت فوق العاده نمونه‌های مصنوعی و طبیعی باعث شده‌است تا تاجرانالماس برای تشخیص الماسهای رنگی مصنوعی از سنگهای طبیعی دست به دامنآزمایشگاههای الماس بلژیک و دیگر نقاطی شوند که بطور سنتی عهده دار تجزیهو تحلیل و تأیید الماسها از نظر بزرگی قیراط، رنگ و شفافیت هستند.

-  انواع الماس

- الماس طبیعی:

هنوز اساساً تنها منبع جواهرات بوده و بالاترین بها را دارد.

- الماس سنتزی فشار بالا:

سهم گسترده‌ای از بازار صنعت را به خود اختصاص داده‌است. به عنوان ساینده و ابزار برشی و ماشینکاری به کار می‌رود.

- الماس سی‌وی‌دی (CVD) :

پتانسیل‌های زیادی برای کاربرد در صنعت دارد ولی هنوز بصورت آزمایشگاهی تولید می‌شود.

- کربن شبه-الماس:(DLC)  

 اخیراً تولید شده اما دارای کاربردهایی در زمینهٔ ابزار نوری دقیق است.

ناخالصی‌ها:

خواص الماس شدیداً به ناخالصی‌ها وابسته‌است. حتی وجود مقادیر جزئی ناخالصی مانند نیتروژن می‌تواند خواص آن را بسیار تغییر دهد.

- انواع ناخالصی‌ها:

الماس چه به صورت سنتزی و چه به صورت طبیعی هرگز به شکل کاملاً خالص نیست. این ناخالصی‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

- ناخالصی‌های شبکه:

این نوع ناخالصی‌ها در شبکهٔ الماس به جای یکی از اتم‌های کربن قرار می‌گیرند و با اتم‌های مجاور تشکیل شیوند می‌دهند.

-آخال  :

این ناخالصی‌ها ذرات مجزایی هستند که شبکه را برهمزده و بخشی از آن نمی‌شوند. این ناخالصی‌ها معمولاً سیلیکات‌هایآلومینیوم، سیلیکات‌های منیزیم و یا سیلیکات‌های کلسیم هستند.

دو ناخالصی مهم در الماس نیتروژن و بور هستند. این دو عنصر همسایه‌هایکربن در جدول تناوبی بوده و به علت داشتن شعاع اتمی کوچک و متناسب، بهخوبی در شبکهٔ کریستالی الماس جایگزین می‌شوند.



نظرات شما عزیزان:

نام :
آدرس ایمیل:
وب سایت/بلاگ :
متن پیام:
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه:








تاریخ: شنبه 1 آبان 1395برچسب:,
ارسال توسط گوهرستان
آخرین مطالب