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:

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ГОРНОЙ ДОБЫЧЕ

News image

Руда добывается либо подземной проходкой выработки по породе, либо же снятием слоя за слоем почвы и прохождением сквозь горные породы с помощью техн...

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОФ ПЛЕНОК

News image

Интересно отметить, что в связи с тем, что эффект «пленочной глазури» улучшает внешний вид товара и защищает от пыли, ПОФ-пленки используют для упак...

«ТНК АЛЬФАБИТ»: ТНК представила ПБВ

News image

При соблюдении технологии укладки битум позволяет увеличить гарантированный срок службы дороги с 2-3 до 7-10 лет по сравнению с обычными битумами бе...

БИОКАУЧУКИ LANXESS

News image

Сейчас, после того как LANXESS, крупнейший мировой производитель синтетического каучука, инвестировал 17 миллионов долларов США в первоначальное пуб...

Новые продукты оргсинтеза:

ПОЛУЧЕНИЕ ЛЬНЯНОГО МАСЛА

News image

Льняное масло относится к быстровысыхающим маслам, так как легко полимеризуется в присутствии кислорода воздуха («высыхает»). Эта способность обусловлена высоким содержанием ненасыщенных жирных кисл...

НОВЫЕ ЗАМЕНИТЕЛИ АРЕ

News image

Кроме того, алкилфенолэтоксилаты применяют в производстве универсальных пигментных концентратов. Это водно-дисперсионные пигментные пасты, предназначенные для колеровки как водно-дисперсионных, так ...

НОВЫЙ ГЕЛЬ ИЗЛЕЧИТ ОТ КАРИЕСА

News image

Институт медицинских исследований Франции объявил о положительных результатах тестирования своего инновационного метода лечения зубов. Гель, об изобретении которого было объявлено некоторое время...

Авторизация



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

Великие химики:

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...

ГЕСС (Hess), Герман Иванович

News image

Русский химик Герман Иванович (Герман Генрих) Гесс родился в Женеве в семье художника, который вскоре переехал в Россию. В 15-летнем возрасте Геcc у...

Институты химии:

Институт химической кинетики и горения

News image

Наш институт работает на стыке наук - в области химической физики. Химическая физика с использованием физических методов и подходов изучает механизм...

Институт проблем переработки углеводородов СО РАН

News image

Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок по следующим основным направлениям научной...