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:

«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...

ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

News image

Углеродные волокна (УВ) – органический материал, содержащий 92 - 99,99 % углерода. Углеродные волокна получают путем ступенчатой термообработки разл...

ЛЕГКОФОРМУЕМЫЕ ПОЛИЛАКТИДЫ

News image

Данный компаунд позволяет обеспечить значительное сокращение продолжительности цикла литья (примерно наполовину) по сравнению с обычными полилактидн...

ИННОВАЦИИ BASF: пополнение серии Kollicoat

News image

Продукт Kollicoat® Smartseal30D– активная защита, упрощающая и ускоряющая создание плёночных оболочек

Новые продукты оргсинтеза:

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле.

ПИЩЕВЫЕ ПОЛИОЛЫ: виды, свойства, применение

News image

В последнее время - путем полной или частичной гидрогенизации продуктов с использованием высокомальтозной патоки.

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...

Авторизация



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

Великие химики:

БАЙЕР (Baeyer), Адольф фон

News image

Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер родился в Берлине. Он был старшим из пяти детей Иоганна Якоба Байера и Евгении (Хитциг) Бай...

ДИЛЬС (Diels), Отто

News image

Немецкий химик Отто Пауль Герман Дильс родился в Гамбурге и был вторым из трех сыновей Германа Дильса, учителя и известного филолога, и Берты Дильс ...

Институты химии:

Институт катализа им. Г.К. Борескова

News image

Институт катализа был основан в 1958 году в составе Сибирского отделения Академии наук СССР. Создателем и первым директором Института вплоть до 1984...

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...