Реферати

Реферат: Алмази Росії

Туристичний маршрут "Круїз по Єнісеєві Красноярськ-Дудинк-Красноярськ". Опис і характеристика туристичних визначних пам'яток Красноярського краю. Круговий рейс по Єнісеєві до Дудинки і назад - унікальний маршрут, що пролягає через чотири кліматичні зони. Детальний опис екскурсійної програми маршруту.

Злочин і покарання. Роман "Преступление і наказание" був задуманий Ф. М. Достоевским на каторзі "у важку хвилину сумуй і саморазложения". Саме там, на каторзі, письменник зіткнувся з "сильними личностями", що ставлять себе вище за етичні закони суспільства.

Походження і доля слов'ян. Вивчення появи слов'ян на території Східно-Європейської рівнини. Характеристика теорій розселення слов'ян: автохтонне походження, норманнская і хазарська теорії походження російської держави. Аналіз поглядів Ключевского на цю проблему.

Етапи і форми боротьби індіанців за свої права. Колоніальна ера. Індіанці - корінні жителі Америки. Договірний період (1778-1871 р.) Під опікою конгресу. Сучасне індійське населення і їхній визвольний рух. Індіанці в Латинській Америці. Боротьба за свої права.

Функціональний генератор мод. 458.90, фірми МТС. Дистанційне керування вихідним сигналом функціонального генератора, його частотою й амплітудою вихідних сигналів. Функціональний опис, специфікація і його робота. Опис перемичок контурної плати. Принципові схеми і перелік елементів.

Введення

Алмаз-ця природна речовина, коштовний камінь, технічна сировина. Він був відомий в далекому минулому, широко застосовується в теперішньому часі, великі перспективи його використання в майбутньому.

Людина взнала цей твердий, прозорий, блискучий, граючий всіма кольорами райдуги камінь ще на ранніх стадіях розвитку цивілізації. І він став збирати його любуватися їм, прикрашати їм свою зброю і одяг, використати його при виготовленні релігійно- культових предметів і символів влади. Точно невідомо в якій частині світу, який народ, в який час уперше звернув увагу на алмаз, став його збирати, а потім спеціально шукати і зберігати. Ймовірно, як і більшість важливих для людства відкриттів, а це, безумовно, важливе відкриття, люди зробили більш або менш в один і той же час незалежно один від одного в різних місцях земної кулі. Це сталося і в Індії, і в Африці, і в Південній Америці. Відтоді, як навчилися обробляти, шліфувати і полірувати алмази, вони стали ще більш блискучими, їх колірна гра посилилася, по суті до кінця розкрилася природна краса каменя- і алмаз, перетворений в діамант, став ще більше цінитися.

З розвитком техніки, коли виникла необхідність в нових видах мінеральної сировини, зокрема для обробки каменя, металів, а в подальшому різних твердих синтетичних матеріалів, алмаз придбав як би друге життя. Були виявлені і вивчені його високі абразивні властивості, з якими пов'язані можливості використання алмазів в промисловості. У цей час існування всієї обробляючої промисловості і машинобудування (від створення могутніх агрегатів до виготовлення найтонших механізмів і приладів) практично немислиме без застосування алмазів в тій або інакшій частині технологічного процесу. Разом з тим і зараз алмаз, як і раніше, залишається одним з найкрасивіших і дорогих коштовних каменів, що йдуть на створення різних ювелірних виробів і прикрас, багато які з яких є справжніми витворами мистецтва.

Якщо в останні роки в промисловості все більше і ширше використовуються алмази як абразивний матеріал (абразивні порошки, пасти, шліфувальні кола, алмазні пилки, стеклорези і т. д.), що засновано передусім на їх надзвичайно високій твердості, то в майбутньому з подальшим зростанням науково-технічного прогресу безсумнівно знайдуть застосування і інші виняткові властивості такої речовини, як алмаз. Тому ця тема є для мене найбільш актуальною і цікавою.

2

4

РОЗДІЛ I. Алмази, їх геологія і застосування.

з1. Геологія алмазів.

Алмаз-мінерал, коштовний камінь 1 класу, по блиску, красі і твердості перевершує всі відомі в природі мінерали і коштовні камені. Алмаз являє собою майже чистий вуглевод.

Вільний вуглевод зустрічається в природі в трьох аллотропических форми-аморфний (у вигляді сажі) і двох кристалічних формах- графіт і алмаз.

Алмаз- прозорий кристал, що придбаває після обробки чудовий, сліпучий блиск, графить-темний, абсолютно непрозорий. Алмази в основному є ізоляторами. Графіт хороший провідник електрики. Найбільш важлива властивість алмаза- надзвичайно висока твердість. Графіт дуже м'який. Графіт розчиняється в деяких кислотах, алмаз стійкий до кислот і лугів (окислюється тільки в розчині деяких лугів). Відмінність властивостей алмаза і графіту пояснюється відмінністю їх кристалічної структури. Густина алмаза 3,47-3,55. Густина графита2.25. Алмаз може бути перетворений в графіт при нормальному тиску, а щоб перетворити графіт в алмаз треба застосувати надвисокий тиск і температуру.

Протягом сторіч алмази цінилися як коштовності і прикраса, але за останні 20-30 років роль і значення їх для розвитку людського суспільства різко змінилися і підвищилися. Завдяки своїй неперевершеній твердості і іншим цінним властивостям алмази знайшли широке застосування передусім в обробці металу. Розвиток техніки XX в. пред'являє безперервні вимоги до підвищення міцності металу і ретельної обробки багатьох деталей складних механізмів, без чого не могли б бути створені багато які унікальні системи, що мають важливе значення для прогресу техніки.

Проблема задоволення все зростаючих потреб в алмазах в багатьох країнах дозволяється в двох напрямах.

Перший напрям, що має тривалу історію, пов'язаний з пошуками алмазних родовищ і створенням алмазодобивающей промисловості. Другий напрям, який успішно розвивається в останні роки,-штучне отримання алмазів.

Алмазних родовищ в світі трохи. Алмази в корінних родовищах зустрічаються в складі магматических ультраосновних порід, відомих під назвою кимберлитов. Це і послужило благородним грунтом для створення цілої системи гіпотез про кристалізацію алмазів з магми у верхньої мантії Землі і подальшому винесенні їх на денну поверхню за допомогою вулканічних апаратів. Однак всім цим гіпотезам властивий великий недолік. Вони не обгрунтовують можливості виникнення фізико-динамічних умов, необхідних для синтезу алмазів в природній обстановці і збереження їх в процесі переміщення разом з магмою з глибин 70-140 км. На поверхня Землі. Всі ці гіпотези не дають також чіткої наукової аргументованої відповіді на питання про можливість існування в термодинамічних умовах, необхідних для синтезу алмазів, рясного джерела матеріалу для їх освіти-вільного вуглеводу.

У зв'язку з цінністю і унікальністю алмаза, його геологія постійно досліджується, а географія вивчається і розширяється. На сьогоднішній день відомо не так уже багато, в порівнянні з іншими породами, родовищ.

АФРИКА

Африканський континент відомий як класична область поширення корінних алмазосодержащих пород-кимберлитов. Корені і россипние родовища Африки поміщаються першу в світі по розмірах видобутку алмазів. Найбільш важливі алмазоносние райони розташовуються в Південній, Західній (Гвинея-Судан) і Східній Африці.

АВСТРАЛІЯ

Алмази в Австралії були відкриті раніше, ніж в Африці (в 1851 р.), але здобич тут ніколи не була велика і з промислової точки зору австралійські родовища є другорядними. Приурочені вони до західної і південної частин Австралійського материка.

ІНДІЯ

Алмази з россипних родовищ Індії добують протягом багатьох сторіч. Корінні родовища алмазів довго були невідомі, хоч деякі дослідники вважали, що вони могли бути пов'язані з породами з вулканічних некков Ваджра - Карура. У тридцятих роках XX віку в Індії відкриті трубообразние тіла, складні брекчиевими породами, вельми схожими по складу з африканськими і сибірськими кимберлитами. У межах Індостанського півострова відомі три алмазоносних райони: південний розташовується в басейнах рік Кистна, Пеннер і нижньої течії ріки Годаварі в провінції Мадрас; центральний в басейні рік Брахмані, Маханаді і верхньої течії р. Годавади в провінції Біхор, Орісса і штаті Нагпур; північний- в Бундельканде на міжріччі Сон-Сонар.

Потрібно відмітити, що корінні родовища алмазів в Індії були виявлені тільки в 1930 р. К. П. Сайнором.

ПІВНІЧНА АМЕРИКА

Корінні родовища алмазів Північної Америки (штат Арканзас) по своїй будові і складу цілком схожі з корінними родовищами Південної Африки. Видобуток алмазів незначний: з 1906 по 1920 р. було знайдено всього 3 тис. каменів середньою вагою 0,4 карати. Найбільш великий алмаз- уплощенний октаедр важив 40,22 карати. Окремі знахідки алмазів зареєстровані на території Канади, в Британській Колумбії. Це одне з найбільш колосального в світі базальтового плато.

ЧЕХІЯ

На території Європи, як вказує В. С. Собольов, окремі знахідки алмазів були зареєстровані, однак до останнього часу корінних алмазоносних порід не знаходили. У Чехії є вмісні пиропи вулканічні породи, які за своєю формою вияви в земній корі нагадують трубки сибірських кимберлитов. Надалі на території Чехії були знайдені три кристали алмаза (перший в1869г., другий в 1927 р. і третій в 1959 р.).

РОСІЯ

Якутия є однією з відомих алмазоносних провінцій світу. Про родовища якутських алмазів написано багато книг.

Алмази, витягнуті з корінних і россипних родовищ Якутії, вельми різноманітні - від найдрібніших зерен масою 01,-02 мг до кристалів в декілька стільники каратів. Родовища були відкриті 50-е роки радянськими геологами, що проводили в той час планомірне вивчення цієї території.

Межі Якутської алмазоносной провінції (включаючи райони россипной алмазоностности) визначаються в цей час таким чином: на заході-по р. Анабару вгору до східної околиці Анабарського масиву і далі вдовж неї на південь, потім через верхів'я Анабара і Оленека по східному борту Тунгуський синеклизи; з сходу провінція обмежена зовнішньою зоною Предверхоянського крайового прогиба, а з півдня - областю Алданського щита.

У межах Якутської алмазоносной провінції виділяються дев'ять районів вияву кимберлитового магматизма: Алданский, Мало-Бутобинский, Далдино- Алакитський, Верхне-мунський, Анабарський, Лучакан-Куранахский, Чумордахський, Средне-Оленский і Куойксько- Мерчимденський.

з2. Походження алмазів

Перші науково обгрунтовані припущення про генезис алмазів були висловлені геологами, що вивчали африканські кимберлитовие трубки, ще у другій половині XIX в. До цього часу відноситься висловлювання про походження алмазів внаслідок безпосереднього впливу магми на пласти вугілля. На думку вчених, алмази принесені на поверхню з глибинних вогнищ перидотитового шара, що знаходилися на глибині порядку 150 км.

Існує точка зору (Т. Бонней і інш.), згідно якою алмази утворилися в еклогитовой (грикваитовой) магмі на великій глибині і в кимберлити попали випадково. Як довід на користь відсутності генетичного зв'язку між алмазами і кимберлитами приводяться малопереконливі випадки окремих знахідок алмазів в гранат-диопсидових конкрециях.

У цей час більшість дослідників вважають алмази первинною складовою частиною кимберлитов, але розходяться в думках відносно місця їх освіти.

На думку А. В. Вільямса (дослідник алмазоносних родовищ Африки), на якійсь гіпотетичній невідомій глибині існував резервуар розплавленої магми, яка завдяки змінам температури або тиску вже почала кристаллизоваться і в деяких дільницях цього резервуара перетворюватися в ультраосновние (перидотитовие, пироксенитовие і еклогитовие) породи. Кристалізація і затвердження ультраосновних порід, на його думку, продовжувалися тривалий час, протягом якого склад первинної магми змінювався, поки вона не придбала склад кимберлитовой магми. Разом з іншими кристалами і мінералів з первинної магми на великій глибині викристалізуватися і алмаз.

з3. Штучний синтез алмазів

Як з'ясувалося, основні чинники, що сприяли утворенню алмазів, - високий тиск і температури, які мали місце в земних надрах на великій глибині. Це виведення було використане дослідниками, працюючими над проблемою штучного отримання алмазів.

Позитивного результату добився в 1880 р. Ханней: він отримав декілька маленьких штучних кристалик, які зараз зберігаються в Британському музеї.

Технологія отримання кристалів алмаза в його дослідах була нескладною. Знаючи, що при впливі високих температур і тиску звичайні форми вуглеводу (вугілля, графіт і інш.) за рахунок ущільнення кристалічної гратки перетворюються в алмази, він герметично закоркував в стальну трубку, що нагадує гарматний стовбур, суміш, вмісну 90 % легких углеводородов (таких, як гас і парафін), 10% кісткових масла і небагато металу літію, і нагрівав трубу до червоного розжарювання, витримуючи її в такому стані протягом 14 ч. З 80 поставлених трубок вціліли тільки три, де були отримані штучні алмази - 11 кристалів.

У 1939 р. радянський вчений О. І. Лейпунський опублікував точні параметри, при яких графіт повинен розплавлятися в алмаз.

У середині 50-х років штучні алмази почали отримувати в цілому ряді країн. Першою з них стала Швейцарія. У 1959 р. відома алмазна компанія«Де Бірс'опубліковала дані про отримання штучних алмазів.

Компанія «Дженерал електрик» випустила на ринок першу партію штучних алмазів. У Детройте було побудоване перше спеціальне підприємство по виробництву синтетичних алмазів з річною потужністю 3,5 млн. кар.

Великий внесок в фізику і техніку високого тиску, розробку камер для синтезу сверхтвердих металів вніс академік Л. В. Верещагин. За його безпосередньою участю і під його керівництвом в 1960 р. був уперше здійснений синтез алмазів в Радянському Союзі.

Перше десятиріччя після отримання в промислових умовах синтетичних алмазів (1961-1971) було періодом бурхливого зростання їх використання у всіх галузях промисловості СРСР. За цей час загальне споживання технічних алмазів зросло в 35 раз, або в середньому більш ніж на 45% в рік; при цьому споживання синтетичних алмазів виросло в 5,5 рази, або на 18,6% в рік, а виробництво і споживання синтетичних алмазів- в 295 раз. Чимале значення мало і та обставина, що постійне вдосконалення технології виробництва синтетичних алмазів сприяло зниженню цін на них.

з4. Алмази в житті людини

Алмазні родовища зустрічаються досить рідко, вони представлені трубчастими тілами круглої або овальної форми. Порода, вмісна алмази, заповнює воронкообразние поглиблення глибиною до 1200м. і більш. Такі воронки називається «трубками вибуху» або «кимберлитовими трубками» по найменуванню алмазоносной породи, яка була уперше виявлена в Кимберлі (Південна Африка).

У Індії алмази були уперше виявлені 7000 років тому. Видобуток алмазів досяг там найвищої межі в XVII в. У 1725 р. були знайдені алмази в Бразілії, і до відкриття алмазів в Африці, в кінці XIX в., Бразілія вважалася основним постачальником алмазів.

У 1960-х роках в Індії знайдене корінне родовище, що складається з кимберлитових трубок, покритих наносними породами, шаром до 5 м. Це родовище є найбільш багатим з всіх родовищ зарубіжних країн. Загальні розвідані запаси алмазів цього родовища обчислюються в 10 млн. карат.

Найбільш великими родовищами є африканські, з яких добуються 95-98% всіх алмазів зарубіжних країн.

За даними гірського управління США, запаси алмазів (1955 р.) в основних алмазодобивающих країнах складають (в млн. карат.):

Конго (Киншаса)

300

південноафриканська Республіка

100

Гана

100

Сьерра-Леоне

30

Ангола

30

Танганьіка

20

Індія

63

всього 643

Видобуток алмазів у всіх зарубіжних країнах перевищує 30 млн. каратів в рік. Видобуток алмазів в 1938 р. становив приблизно 11,5, в 1960 р. -32,0, 1963 р. 31,0 млн. карат.

Низький вміст алмазів в породі робить процес видобутку і видобування алмазів надзвичайно трудомістким. Щоб отримати 1 карат алмазів треба добути і переробити 3-15т. породи.

Біля 80% загального видобутку алмазів складають технічні алмази. Інші- ювелірні, частина з яких також йде на технічні цілі - для виготовлення найбільш відповідальних алмазних інструментів (різці, волоки, наконечники до приладів, в космічній промисловості і електроніки).

Видобуток алмазів (в тис. кар.)

Країна

1970 р.

1975 р.

1979 р.

1980 р.

1981 р.

Заир

16000

17360

12750

12700

9700

ПАРУ

8300

7295

8384

8522

8280

Ботсвана

544

2397

4394

5101

5150

Ангола

2430

750

750

1500

1750

Намібія

1866

1748

1653

1560

1200

Гана

2550

2328

1253

1200

1000

Венесуела

400

1249

803

825

850

Сьерра-Леоне

2450

1500

845

850

810

ЦАР

610

339

315

279

280

Бразілія

320

270

280

280

280

Танзанія

810

448

290

240

240

Інші

570

249

235

293

310

Разом

У тому числі ювелірних

39000

- -

36033

- -

31958

7820

33350

8480

7900

Імпорт алмазів і діамантів (в тис. каратів)

Алмази I Діаманти

Країни

1978 р

1979 р

1980 р

1981 р

1978 р

1979 р

1980 р

1881 р

Бельгія

36371

36195

35885

32780

2524

2225

2097

1530

США

24664

27444

23442

26200

3209

742

2353

2574

3220

Японія

16185

19265

20985

21400

742

684

683

760

Канада

1774

2466

2603

3350

1656

137

133

180

Ізраїль

8554

5641

5200

2900

-

-

-

-

ФРН

1165

1051

1102

1050

678

498

526

430

Франція

-

-

-

-

541

433

705

640

Широке застосування алмазів в техніці передусім зумовлене їх унікальними фізичними властивостями. У той період, коли видобуток алмазів в світі був надто незначним, технічне застосування їх було обмежене. Вони використовувалися головним чином як абразивний матеріал, стеклорезного інструмента, і для виготовлення філер у волочильном справі. Величезний процес в розвитку техніки, досягнутий в XX в., а також різке зростання рівня видобутку природних алмазів і освоєння технології синтезу штучних алмазів значно розширили межі застосування алмазів в науці і техніці.

До технічних алмазів відносяться ті алмази, які не йдуть в ювелірне виробництво.

4

19

Розділ II. Основні напрями алмазної промисловості

з1. Застосування алмазів в техніці

Приблизно 80% всіх алмазів, що добуваються відносяться до технічних, що витрачаються на виготовлення алмазного інструмента.

Найважливішими областями застосування алмазів є: обробка інструментів і деталей машин з металлокерамических твердих сплавів; буріння геологічних і експлутационних свердловин в твердих і абразивних породах; обробка виробів з високотвердих і жаростійких матеріалів: кераміки, синтетичного корунду, кварцу, скла, напівпровідникових матеріалів - німеччина і кремені; обробка сверхтвердих облицювальних матеріалів: граніту, мармуру і інш.; алмазне виправлення шліфувальних кіл; алмазне точіння деталей машин з легких і кольорових металів і сплавів, пластмас і інш.; алмазне волочіння тонкого дроту з міді, вольфраму, молібдену і інших цінних матеріалів.

Широке застосування алмазів в промисловості зумовлене їх надзвичайно високою твердістю, яка в 1000 раз перевищує твердість кварцу і приблизно в 150 раз корунду. Твердість алмаза перевищує твердість абразивних матеріалів, що отримало широке поширення - карбіду кремнію в три рази і карбіду бора в два рази. Алмаз володіє також високою міцністю і високими абразивними властивостями. Абразивна здатність алмаза при шліфуванні твердого сплаву в сотні разів перевищує абразивної здатності карбіду бора і карбіду кремнію.

Виняткова твердість, велика міцність в поєднанні з високими абразивними властивостями кристалів алмаза дозволяє використати їх як матеріал для виготовлення різців, волок, бурових коронок і інших абразивних інструментів.

Цікаво відмітити, що алмаз, як абразивний матеріал, більш ефективний при обробці матеріалів, що володіють більшою твердістю і меншою пластичністю (тверді сплави, металокераміка), ніж матеріалів з меншою твердістю і більшою в'язкістю.

Найбільший інтерес для промисловості представляє алмазна обробка металокераміки, феритів, матеріалів, що отримується на основі карбіду кремнію, напівпровідників і інших матеріалів. Механічна обробка їх звичайними способами зв'язана з вельми великими труднощами, в зв'язку з їх дуже високою твердістю і крихкістю.

Тверді керамічні матеріали на основі карбіду кремнію абсолютно не піддаються механічній обробці звичайними способами і єдиної можливої є обробка алмазним інструментом.

Розвиток електронної техніки зажадав використання твердих керамічних матеріалів, здатних витримувати високі температури і тиск. Такі матеріали обробляються тільки алмазними шліфувальними колами, що забезпечують високу точність обробки (0,00001 мм.). Ці шліфувальні кола виготовляються з алмазів розміром 0,65-0,065 мм.

Порівняльні випробування показали, що стійкість алмазних шліфувальних кіл в 65-70 раз вище за стійкість кіл з інших матеріалів. Доведення алмазними колами штампів (з деталями з твердих сплавів) підвищує стійкість штампів в 20-50 раз.

Застосування інструмента для виправлення має значну перевагу. Алмазні інструменти володіють високою стійкістю. При їх застосуванні досягається висока точність необхідної форми шліфувального кола і відповідно висока точність і чистота поверхні деталей, що шліфуються.

Дуже важливим є використання алмазів для виготовлення алмазних волок. До цього часу тільки алмазні волоки виявилися найбільш придатними для виробництва дроту діаметром менше 1 мм., аж до проволок для ламп розжарювання діаметром 0,01 мм.

Однією з самих основних задач є впровадження і освоєння алмазного буріння, при якому скорочується витрата матеріалів, спрощується конструкція свердловин; скорочує парк бурового обладнання. Перехід на алмазне буріння сприяє скороченню аварійності через обрив бурильних труб.

з2. Ювелірна промисловість

Серед коштовних каменів, таких як рубін, сапфір, ізумруд, александрит і інш., ювелірний алмаз по цінності поміщається першу і вважається каменем першого порядку.

Мистецтво обробки алмазів виникло в глибокій древності в Індії - на батьківщині перших коштовних каменів - і в інших країнах Сходу. Обробка каменя в Індії досягла високого рівня. Однак древні майстри не зуміли знайти форму, яка в повній мірі дозволила б виявитися чудовому блиску і грі алмазів.

У процесі обробки алмаза велику роль грає мистецтво розколювання каменя з метою зменшення маси кристала і видалення дефектних частин.

У цей час однієї з ведучих країн по обробці алмазів в діаманти є Бельгія. З США алмази вивозяться в Бельгію, де вони зазнають обробки і потім знов експортуються в США вже у вигляді діамантів або алмазного інструмента. Гранильние фабрики і майстерні є також в Бразілії, Індонезії, Австралії, Японії і інш.

Сучасні технологічні схеми обробки алмазів включають наступні операції: розколювання, різання, попереднє обдирання, огранку і поліровку кристалів. Всі алмази, що поступають для обробки на діаманти, заздалегідь переглядаються для визначення способу обробки і вигляду огранки. Для розколювання, розпилювання і огранки алмазів дуже велике значення має точне орієнтування кристалів. Для такого орієнтування широко застосовуються рентгенівські промені.

Якщо алмаз має який-небудь дефект, то по цьому місцю і ведуть розпилювання. Після розпилювання алмази зазнають обдирання (обточка). Ця операція здійснюється на спеціальних токарних обдирних станках. Обдирання застосовується для обточення граней, ребер і кутів кристалів. Втрати при даній операції становлять 15-25%; відходи використовуються для виготовлення алмазних порошків.

Після обдирання приступають до огранке каменів. Частіше за все алмаз гранується в формі круглого діаманта, що дозволяє найбільш тонко виявити блиск і гру світлового променя. Для обробки великих алмазів непридатні стандартні форми огранки. Майстер повинен виявити все своє професійне уміння для обробки такого коштовного каменя, щоб максимально зберегти його природну величину. Вартість діамантів залежить від маси каменя, його кольору і якостей.

Производствобриллиантов (в %.)

Країни

1965 р.

1970 р.

1974 р.

1978 р.

Бельгія

47

36

34

25

Ізраїль

28

27

33

35

Індія

4

17

17

28

США

6

10

7

6

ПАРУ

4

5

4

2

Інші країни

11

5

5

4

Лідерами в ювелірній переробній промисловості є Італії (в художньому відношенні).

з3. Промисловість синтетичних алмазів

В 1957 р. Дженерал Електрик розробила промисловий процес виробництва штучних алмазів, що дозволяє виготувати синтетичні алмази за декілька хвилин. Перевіркою оптичних властивостей, рентгенівським і хімічним аналізами, випробуванням твердості було доведено, що ці кристали, отримані синтетичним способом, були дійсно алмазами.

Пуск першого заводу по виробництву синтетичних алмазів був зроблений Дженерал Електрик в 1957 р., в Детройте. Потужність заводу становила 3,2-3,5 млн. кар. штучних алмазів в рік.

Швидкість росту кристалів при синтезі алмазів дуже велика і вона рівна 0,33 мм/міна. Швидкість росту залежить від тиску і температури. При зниженні швидкості росту синтетичних алмазів якість кристалів поліпшується. Колір штучних алмазів також залежить від температури і тиску. При нижньому інтервалі температури виходять чорні алмази, а при більш високих температурах починає утворюватися безбарвний алмаз. Встановлений певним способом режим процесу виробництва штучних алмазів дозволяє отримати широку різноманітність відтінків.

Самий поширений для отримання синтезу алмазів апарат конструкції Ч. Г. Холла «белт». Основними деталями є два конічних пуансона, зроблені з міцного матеріалу. Пуансони, зсуваючись, утворять невелику камеру (камера високого тиску). Рухаючись, вони стискають масу, що знаходиться в камері високого тиску. Нагрів маси проводитися електричним струмом що проходить через пуансон. Для того, щоб отримані алмази знов не перейшли в графіт в кінці операції їх охолоджують.

з4. Ціни на природні і синтетичні алмази

Вартість алмаза залежить від величини кристала, кольору, прозорості, дефектів, тріщин.

У цей час, незважаючи на відкриття нових родовищ і значне збільшення видобутку алмазів, ціни на ювелірні алмази продовжують зростати. Алмазному синдикату вдається не тільки зберегти існуючий рівень цін на ювелірні алмази, але і забезпечити постійне їх підвищення.

Минерологи запропонували проводити оцінку алмазів по формулі N=m/2(m+2)K, де N- ціна алмаза; m- його маса; K- ціна кристала тієї ж якості масою 1 покарань.

Ціни на алмази (в дол.($) СШАза 1 кар.)

рік

Бельгія

Ізраїль

Бельгія

Ізраїль

1950

16,85

24,51

101,85

73,41

1960

23,86

32,65

106,97

97,06

1970

22,70

42,66

159,91

137,56

1975

43,66

68,05

269,62

199,80

1976

41,52

70,52

227,98

215,51

1977

- -

81,95

- -

302,10

1978

- -

- -

- -

- -

1979

- -

- -

- -

- -

1980

- -

- -

- -

- -

На міжнародному алмазному ринку вартість ювелірних алмазів у багато разів перевершує вартість технічних і синтетичних алмазів. Ціна технічних алмазів залишалася в десятки, а іноді і в сотні разів нижче за ціну ювелірних кристалів.

Вартість алмазів встановлюється остаточно експертами. Іноді алмазними синдикатами вводяться разові надбавки до цін. Куплена партія алмазів висилається на адресу покупця. Брокери можуть оглянути зразки, що пропонуються і зробити вибір зазделегідь. Часто продаж проводитися по специфікації без попереднього огляду товару, в цьому випадку товар передається покупцям в упакованому вигляді з печатями збутової організації.

Природні алмази є дорогоцінним матеріалом, що експортується і розглядаються як валютна і стратегічна сировина. З освоєнням виробництва синтетичних алмазів роль і призначення природних алмазів не меншають.

Розділ III. Географія алмазної промисловості.

з1. Алмазодобивающая і алмазоперерабативающая промисловість

Алмазні родовища за рубежем розподілені нерівномірно. Так в Африці добується 95-98% щорічних світових видобутки алмазів, в Південній Америці 2-5%, а на частку інших країн і континентів доводиться менше за 0,1%.

Ведуча роль у видобутку алмазів належить Республіці Заїр і ПАРУ. У південноафриканській республіці алмазні родовища знаходяться в басейнах рік Оранжевої і Вааль, в широкій смузі довгій понад 500 км. в Південному і Південно-Західному Трансваале в районі Преторія, в округах Ліхтенбург і Вендерсдорн і в Малому Намакваленде в прибережній смузі Атлантичного океану довгої понад 200км. Велику роль у видобутку переважно технічних алмазів дає Гана.

Перша криза в алмазодобивающей промисловості була відмічена в 1888 р., коли видобуток цього цінного мінерала набагато перевищив попит споживача. Пов'язане це було з відкриттям південноафриканських родовищ, що абсолютно змінили характер алмазного ринку. Різке падіння цін вимусило дрібні фірми припинити нерентабельну здобич; зміцніли великі компанії, такі як «Де Бірс» (заснована в 1883 р.), що продовжували вести конкурентну боротьбу проти алмазодобивающих компаній в інших країнах.

Протягом 25 років «Де Бірс» домагалася послідовного підвищення цін і прибутків монополістів, уміло регулюючи здобич у відповідності з попитом, але відкриття нових великих родовищ знову привело до зростання конкуренції.

Нове різке падіння цін на алмази почалося в 20-е роки, і багато які алмазні компанії виявилися під загрозою банкрутства. Однак що наступило услід за цим пожвавлення промислової кон'юнктури викликало попит на алмази на світовому ринку, і компанії знову змогли продовжувати свою діяльність.

Всі основні алмазодобивающие країни або зовсім не використовують алмази або використовують їх дуже в незначній кількості (Конго, ПАР, Гана). Тому алмази з цих країн вивозяться в США, Бельгію, Голландію, Ізраїль, Канаду і інші країни. Бельгія і Голландія є основними країнами, що ввозять ювелірні алмази, тому що високо розвинене гранильное виробництво.

Основними країнами - виробники діамантів в світі є Бельгія, Нідерланди, Ізраїль, ПАР. Огранка алмазів здійснюється також в США, ФРН,, Франції, Італії, Великобританії, Бразілії, Португалії і ряду інших країн. У 80-е роки помітно зросла роль Індії як виробника огранованих алмазів.

з2. Алмазодобивающая промисловість в Росії.

Окремі усні відомості про наявність алмазів в Якутії поступали ще в кінці минулого - початку нинішнього сторіччя об місцевих жителів, але вони були залишені без уваги. У кінці 30-х років радянський вчений В. С. Собольов, проводячи порівняльне вивчення геологічної будови Сибірської і Африканської платформи, дав наукове обгрунтування можливості відкриття алмазів в Якутії. Одним з перших великих по величині каменів, здобутих на руднику «Мирний», був алмаз масою 51,66 покарань. Це великий алмаз октаедрической форми, прозорий, з незначним жовтим відтінком. Всі алмази якутських родовищ, за вельми рідким винятком, являють собою кристали октаедрического, ромбододекпедрического або перехідного (від октаедрического до ромбододекаедрическому) габитуса. Різноманітність форм кристалів значною мірою визначається особливостями будови їх граней. Якутські алмази в основному безбарвні і розрізнюються лише мірою прозорості. Інтенсивно забарвлені алмази зустрічаються рідко, іноді спостерігаються алмази, яскраво забарвлені в бузково - вишневий або коричнево - вишневий колір. Крім того, встановлена присутність кристалів з плямами зеленого, іноді синьо - зеленого і тютюново - бурого кольору, виникнення яких пояснюється слабим впливом радіоактивних випромінювань.

Після закінчення Великої Вітчизняної війни, коли по всій стані були широко розгорнені геологічні роботи, були знайдені родовища алмазів Якутії, на базі яких створена алмазодобивающая промисловість, що постачає ювелірні і технічні алмази не тільки в СРСР але і в зарубіжні країни.

Для організації і успішного розвитку промислового виробництва синтетичних алмазів і впровадження їх в народне господарство країни був створений Інститут сверхтвердих матеріалів на території України.

У жовтні 1961 р. Інститут повідомив про те, що уперше в СРСР розроблена технологія призводства синтетичних алмазів і виготовлені перші 2 тис. покарань. Цим був встановлений початок промисловому виробництву синтетичних алмазів в Радянському Союзі.

У Алмазному фонді Росії сосредотачиваются найбільш великі алмази ювелірної якості, що не тільки мають високу вартість, але і що представляють велику цінність як рідкі природні освіти. Однак такі камені зустрічаються нечасто. За статистичними даними, на десятки тисяч каменів рідко доводитися один алмаз масою понад 20 покарань.

Самим великим алмазом, знайденим до 80-х років у вітчизняних родовищах, вважається дрібнозернистий агрегат типу борт масою 1191,8 покарань, а самим великим ювелірним каменем є алмаз «Зірка Якутії» масою 232,05 покарань. Першим великим по величині каменів здобутим на родовищі «МИР» в 1963, був алмаз масою 51,66 покарань.

У світі немає двох однакових алмазів. Вони діляться на шість з половиною тисяч категорій в залежності від форми, якості, кольору і розміру. Російські на світовому ринку мають специфічну назву - «російський товар». Вони дають великий вихід чистих алмазів, ціна на які висока.

Алмазна переробна промисловість в Росії носить підсобний характер, постачаючи перероблені алмази в точне приладобудування космічного призначення і трохи для ювелірної промисловості.

з3 Проблеми російською алмазною промисловістю.

Завісою секретності досі прихована робота галузі, в якій зайняте 100 тис. росіян. Це породжує безліч чуток, припущень про те, як добують і обробляють алмази, і як збувають діаманти. Останнім часом до цього додалися суперечливі повідомлення, що стосуються відносин Росії з світовим монополістом по скупці і перепродажу алмазної сировини - південноафриканською компанією «Де Бірс», а також ролі Республіки Саха (Якутії) в алмазодобиче (вона дає 98% російських алмазів).

Росія входить в сімку країн, що забезпечують більше за 80% світових видобутки цих коштовних каменів. Інші шість країн - це Ботсвана, Намібія, Австралія і Заїр. Усього ж алмази добуються в 20 державах чотирьох континентів і навіть з морського дна.

У Росії в1991г. було отримано 12 мільйонів карат ювелірних алмазів. І основна їх частина продана «Де Бірс» у вигляді сировини. Лише біля 2 мільйонів каратів було направлено на наші гранильние підприємства для виготовлення діамантів. Але парадокс в тому, що діамантове виробництво у нас нерентабельне. У тому ж 1991 р. гранильние заводи об'єднання «Кристал» отримали 200 мільйонів рублів дотації.

Ізраїль же, не добувний алмазів, але що є одним з світових центрів їх огранки, отримав в 1991году чистий дохід від реалізації діамантів в розмірі 650 мільйонів доларів; країна закупила алмазів на 2 мільярди 200 мільйонів доларів, а продала діамантів на 2 мільярди 850 мільйонів.

Чому ж наш алмазно-діамантовий комплекс так тьмяно виглядає? Деякі бачать причину в недосконалості структури галузі. У тому ж Ізраїлі на десять тисяч огранщиков доводиться усього тисяча управленцев. У нас же на 10 тисяч огранщиков -14 тисяч «керівних кадрів». Зараз зберігається закрита монополія в особі Роськомдрагмета. Ця організація залишається єдиним покупцем необроблених каменів у виробників той же орган є і продавцем для всіх оптових споживачів, а так само неподільно контролює експорт алмазної сировини через Внешторгбанк і АК «Алмази Росії - Саха».

Законодавче обмеження конкуренції не сприяє зниженню витрат на здобич і обробку алмазів всередині країни. Зараз йдуть жаркі дебати з приводу входження в ринкові відносини і реальній монополії держави в області здобичі і обробки алмазів.

«Є велика частка правди в тому, що існує алмазна мафія, про яку пишуть газети»,- вважає колишній співголовуючий по реорганізації алмазно-діамантового комплексу при парламентській комісії Леонід Гуревич. За його відомостями мафія з'явилася в 60-х роках. Він не сумнівається, що економічна модель алмазно-діамантового комплексу, що діяв досі, з якою зіткнулася комісія, «по суті справи, вироблена нашою мафією». «Все було так хитро влаштоване, - продовжує він, - що дозволяло корумпованим колам дуже здорово наживатися, і практично безконтрольно.

з4 Росія і «Де Бірс»

В липні 1990 р. між «Де Бірс» і « Главалмаззолото» СРСР був укладений п'ятирічний контракт на суму в п'ять мільярдів доларів. Компанія тоді ж надала Радянському Союзу під майбутнє постачання мільярдний кредит. По угоді 95 % необроблених алмазів ми зобов'язалися продавати через ЦСО.

Новим етапом розвитку відносин стало відкриття у вересні 1992 р. представництва «Де Бірс» в Москві. «Це стало можливим внаслідок політичних змін в Росії і ПАРІ», - заявив тоді Ніколас Оппенгеймер, заступник голови правління кампанії. Указавши на незадовільний стан світового алмазного ринку, він заявив про необхідність скоординованих дій в області здобичі і збуту цього мінерала. « Нам не обійтися один без одного», - підкреслив він.

Те, що російські алмази представляють для «Де Бірс» ласий шматок, сумнівів ні у кого не викликає. Не дивно, що на відкриття московського офісу компанія послала цілий десант на чолі з 84-літнім Херрі Оппенгеймером. Він прийняв правління компанією в 1957 році.

За Херрі Оппенгеймером затвердилася репутація людини, яка з'являється на авансцені, коли всі інші можливості для виведення компанії з скрутного становища вже вичерпані. Схоже, саме така ситуація склалася у відносинах «Де Бірс» з Росією.

За період з 1990 р. - 1994 р. величина нереалізованих російських алмазів, на думку експертів «Де Бірс», складає від 3 до 6 мільярдів доларів в рік, при їх продажу на суму більше за 1 мільярди в рік. Що ж є причиною низької величини продажу? - Нинішні світові ціни і високі національні витрати виробництва.

Висновок.

Освоєння виробництва синтетичних алмазів є справжньою технічною революцією для багатьох галузей промисловості, бо працювати із застосуванням алмаза значить працювати швидше, випускати продукцію вищої якості при меншій собівартості.

Якщо алмази були раніше дефіцитними і мали обмежені області застосування, то з розвитком виробництва синтетичних алмазів вони стали доступні будь-якій галузі промисловості, будь-якому підприємству. У цей час у всіх країнах ведуться дослідження по широкому впровадженню штучних алмазів в промисловість і вишукування нових областей, де натуральні алмази зможуть бути замінені штучними.

Ведуться дослідження по поліпшенню властивостей синтетичних алмазів: зниженню крихкості, збільшенню розміру кристалів, отримання монокристалів, що дозволить впровадити штучні алмази у всі нові галузі промисловості і приведе до все зростаючого збільшення виробництва синтетичних алмазів, можливості якого безмежні.

Одночасно з цим в цей час ще багато які області, де натуральні алмази не можуть бути повністю замінені синтетичними - це процеси, де застосовуються великі швидкості подач і мають місце високий питомий тиск, при бурінні, різанні і інших операціях.

Синтетичні алмази ще не застосовуються для виготовлення однокристаллическоо і многокристаллического алмазного інструмента, де потрібно великі розміри кристалів для виготовлення стеклорезов, різців, свердел і інш. Крім тієї 20% всієї кількості натуральних алмазів, що добуваються є ювелірними алмазами.

Таким чином, збільшення видобутку натуральних алмазів забезпечує широке застосування алмазів у всіх областях промисловості. Застосування натуральних алмазів в промисловості приносить від 25до 80, а іноді до 200 долл. економії на кожний карат, що використовується. Крім того, натуральні ювелірні алмази є драгоцейнешим матеріалом, що експортується.

Натуральні алмази можуть розглядатися як стратегічний матеріал: виготовлення найточніших деталей і приладів, найскладніші задачі електронної техніки вирішуються тільки із застосуванням алмазів.

Тому потрібно вважати, що з освоєнням процесу синтезу алмазів роль і значення натуральних аж ніяк не поменшали. Розширення і збільшення видобутку натуральних алмазів у всіх країнах залишається надзвичайно актуальною проблемою, і збільшення видобутку натуральних алмазів може також розглядатися як одне з умов збільшення промислового потенціалу і технічного рівня будь-якої країни.

Література:

Л. А. Васильев «Алмази, їх властивості і застосування» Москва 1983 р.

М. Я. Коломейська «Натуральні і синтетичні алмази в промисловості» Москва 1967 р.

В. В. Ковальовський, В. Г. Васильев « Походження алмазів» Москва 1968 р.

«Економіка і життя» №6, 1996 р.

5) «Новий час» №44, 1992 р.

19

Зміст

Введення

Розділ I

Розділ II

Розділ III

Зак

лючение

1

Зміст

Зміст-1

Введення-2

ГлавI. Алмази, їх геологія і застосування-3

з1. Геологія алмазів-3

з2. Походження алмазів-5

з3. Штучний синтез алмазів-6

з4. Алмази в житті людини-6

ГлаваII. Основні напрями алмазної промисловості-9

з1. Застосування алмазів в техніці-9

з2. Ювелірна промисловість-10

з3. Промисловість синтетичних алмазів-11

з4. Ціни на природні і синтетичні алмази-11

ГлаваIIIГеографія алмазної промисловості-13

з1. Алмазодобивающая і алмазоперерабативающая промисловість-13

з2. Алмазодобивающая промисловість в Росії- 13

з3 Проблеми російської алмазної промисловості-15

з4 Росія і «Де Бірс» -16

Висновок-17

Середня школа № 49

РЕФЕРАТ

«Алмазодобивающая і алмазоперерабативающая промисловість»

Виконав:

учень 10 «а» класу Івана Дмитро

м. Ижевск 1997 р.