Современная химия




Раскрыта тайна полировки алмазов?

раскрыта тайна полировки алмазов?

Исследователи из Германии уверены, что им удалось решить задачу, веками ставившую в тупик ювелиров: почему алмаз, самый твердый из известных материалов, может быть отполирован с помощью другого алмаза и почему такую полировку можно осуществить только для определенных граней и только в определенном направлении.

Результаты исследования могут привести к разработке новых, более эффективных методов полировки алмаза, а также к созданию новых подходов для получения идеально плоских поверхностей поликристаллических алмазов, которые в последнее время находят применение в электронике и других областях.

Частица алмаза с острыми краями (серые атомы, слева сверху) отделяет частички небольшого размера от стеклоподобной фазы (зеленые атомы), находящейся на поверхности алмаза (серые атомы, внизу). Одновременно кислород воздуха (красные атомы) реагирует с расположенными на поверхности цепями углерода (коричневые атомы), образуя диоксид углерода.

Обычно алмаз полируют алмазной же крошкой, нанесенной на быстро вращающееся колесо из железа. Уже сотни лет ювелиры знают, что некоторые грани алмаза оказываются более «мягкими» - их проще полировать, чем другие. Было известно, что легкость полировки связана с различными способами формирования кристаллической решетки атомами углерода, образующих более и менее прочные решетки, однако детальный механизм обработки поверхности до настоящего времени был неизвестен.

Чтобы ответить на этот вопрос исследователи из группы Микаэля Мозелера (Michael Moseler) использовали молекулярную динамику для моделирования процесса полирования алмаза.

На основании компьютерного моделирования было предположено, что при контакте полирующего инструмента с обрабатываемым алмазом механическое воздействие приводит к перемещению атомов, расположенных на поверхности. Такое перемещение является причиной образования аморфного слоя, медленно перемещающегося по поверхности кристалла. Атомы углерода в этом слое остаются связанными ковалентными связями с не потерявшей кристаллическое состояние решеткой алмаза. По мере перемещения аморфного слоя эти ковалентные связи могут либо порваться, и от алмаза отколется кусочек, либо остаться неразрушенной.

Мозелер уверяет, что результаты расчетов позволяют определить, какие грани алмаза и какие направления воздействия более удобны для полировки. Он предполагает, что результаты его работы позволят найти способы модификации аморфного слоя таким образом, что будет найден способ разрушения прочных ковалентных связей между аморфным участком и кристаллом таким образом, что удастся обрабатывать и не поддающиеся обработке поверхности. Разработка такого подхода может оказаться особо полезной для обработки синтетических алмазов, представляющих собой поликристаллы с большим количеством «мягких» и «жестких» граней – такие алмазы особенно сложно обработать так, чтобы их можно было использовать на практике.

Майк Ашфолд (Mike Ashfold), специалист по химии алмазов из Университета Бристоля подчеркивает, что работа Мозелера впервые проливает свет на процессы, протекающие при обработке различных граней алмаза на атомном уровне, доводы приводимые исследователями достаточно убедительны и коррелируют с накопленным экспериментальным материалом по зависимости скорости полировки от типа грани алмаза и направления воздействия.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

УТЕПЛИТЕЛЬ ДОЛЖЕН ОБЛАДАТЬ НУЛЕВОЙ ГИГРОСКОПИЧНОСТЬЮ?

News image

В России начали производить синтетические материалы с новыми свойствами, которые раньше в утеплителе даже не анализировались. Если ещё недав...

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

News image

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унире...

К НЕПРЕРЫВНОМУ ЦИКЛУ: будущее переработки пластмасс

News image

Пример, представленный в виде диаграммы, изображен на рисунке 1 - Примеры линейных операций. Данные методики быстро развиваются не для того, чтоб...

НОВЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

News image

Инновационные технологии, такие как многокомпонентное литье, литье с декорированием в форме и литье со вставками, литье со вспениванием, литье с впр...

Новые продукты оргсинтеза:

ЗАМЕНИТЕЛИ САХАРА: свойства и применение

News image

К традиционной сладкой продукции относятся сиропы из сока сахарного клена и сахарного сорго; из корней цикория и клубней топинамбура, богатых инулином, при гидролизе которого образуется фруктоза (ле...

ЖИДКОСТИ GLYSANTIN®: защита от BASF

News image

Замерзающие стекла автомобилей напоминают нам о наступлении самого холодного времени года. Эксплуатация транспортных средств при низких температурах воздуха предъявляет повышенные требования к охлаж...

ПИЩЕВЫЕ ПОЛИОЛЫ: виды, свойства, применение

News image

В последнее время - путем полной или частичной гидрогенизации продуктов с использованием высокомальтозной патоки. Использование сахарных спиртов в качестве подслащивающих средств не требует для и...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости неорганической химии - Раскрыта тайна полировки алмазов?

Великие химики:

КАРЛЕ (Karle), Джером

News image

Американский химик Джером Карле родился в Нью-Йорке, в семье Луиса Карле и Сэйди (Кан) Карфанкл. Он вырос в Бруклине и окончил там в 1933 г. среднюю...

ВИЛЬШТЕТТЕР (Willstatter), Рихард Мартин

News image

Немецкий химик Рихард Мартин Вильштеттер родился в Карлсруэ, в семье торговца тканями Макса Вильштеттера и Софьи (Ульман) Вильштеттер. Он окончил шк...

Институты химии:

Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева

News image

Учреждение Российской академии наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН (ИНХС РАН) был создан в...

Об Институте биоорганической химии

News image

Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии РАН был основан в 1959 году и первоначально назывался Институтом химии природных ...