Алмаз

АЛМАЗ (тюрк, алмас, от греч. adamas- несокрушимый), аллотропная модификация углерода. Кристаллич. решетка гранецентрированная кубическая (а = 0,357 нм, z = 4, пространств. группа Fd3m). Кристаллы обычно имеют форму октаэдра, ромбододекаэдра, куба и тетраэдра. Они м. б. бесцветными или окрашенными (в желтый, коричневый, розовато-лиловый, зеленый, голубой, синий и черный цвета), прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. Для кристаллов характерны сильный блеск, высокий показатель преломления (2,417), люминесценция в УФ, катодных и рентгеновских лучах.

При нормальных условиях А. метастабилен, но может существовать неопределенно долго, не превращаясь в устойчивую модификацию - графит. При высокой т-ре в вакууме или инертной атмосфере, не плавясь, переходит в графит (быстро-выше 1800°С; в присут. примесей, напр. следов О₂, т-ра перехода существенно снижается);Н° превращения — 1,898 кДж/моль. Т-ра тройной точки А.-графит — жидкий углерод 3700 К, давление 11 ГПа.

Прир. А. подразделяются на два типа: I (непрозрачный к УФ-излучению; поглощение в областях 600-1300 нм и выше 300 нм) и более редкий II (не имеет поглощения в области 600-1300 нм). А. указанных типов различаются также по интенсивности пятен на дифрактограммах.

А. содержит ряд примесей, главная из к-рых-азот (до 0,25% в типе I и до 0,001% в типе II), Идеальная плотн. (вычисленная) 3,515 г/см³. При 350 К С_p° 8,472, при 550К-14,844, при 1000 К-21,528, при 298 К-6,600 Дж/(моль*К); S°₂₉₈ 2,37 Дж/(моль*К); т-ра Дебая 1860 ±10 К; макс. теплопроводность для типа I 6кВт/(м*К), для типа II 10кВт/(м-К); температурный коэф. линейного расширения 1,3*10^-6 К^-1. А.-диэлектрик: для типа I 10 Ом*см, для типа II-10¹⁴ Ом*см;5,7 ± 0,05 (300 К); ширина запрещенной зоны 5,49 эВ (295 К).

А.-самое твердое и наим. сжимаемое из всех известных в-в (твердость по шкале Мооса 10; коэф. сжимаемости 1,8*10^-12 Па^-1); хрупок, способность к пластич. деформации проявляет только при 1800-1900°С. В природе А. встречается в виде монокристаллов и поликристаллич. образований (борт, баллас, карбонадо). Единица массы А.-карат (1 кар = 0,2 г); наиб. крупные кристаллы достигают 200 кар и более.

А. не взаимод. с к-тами и щелочами в отсутствие окислителей. В присутствии О₂ сгорает ок. 870 °С.

Синтетич. А. получают из разл. углеродсодержащих в-в, гл. обр. из графита, в спец. аппаратах при 1200-1600 °С и давлениях 4,5-8,0 ГПа в присутствии Fe, Co, Сг, Мп или их сплавов; путем наращивания алмазных пленок на алмазные затравки при разложении углеродсодержащих в-в при 1000°С и низких давлениях (130-650 гПа).

Техн. А. (прир. и синтетич.) используют для изготовления резцов, фрез, сверл, шлифпорошков, буровых долот и коронок, фильер и др. Из прир. ювелирных А. изготавливают бриллианты. Добыча прир. А. в капиталистич. странах в 1977 составляла 33,3 млн. кар, произ-во синтетич. А.-60,0.

Лит.: Орлов Ю. Л., Минералогия алмаза, М., 1973; Алмаз. Справочник, К., 1981; "Industrial Diamond Review", 1968, v. 28, № 329; Bruton E., Diamonds, 2 ed., L., 1978. Я. А. Калашников.