Завод по производству синтетических алмазов в США считается одним из крупнейших предприятий по производству промышленных алмазов в мире. Установленное на заводе оборудование позволяет синтезировать поликристаллические черные алмазы марки М10. Промышленные алмазы сильно отличаются от ювелирных камней. Годовой объем производства синтетических алмазов достигает 15 миллиардов каратов, что составляет 99% мирового алмазного рынка. Основная область их применения – бурение скважин глубиной в сотни метров. Материал также используется для создания подшипников с минимальным коэффициентом трения, способных десятилетиями работать в суровых условиях. Подшипники «алмаз на алмазе» используются в подводных генераторах на проекте RivGen Power в Эджиджике, Аляска. Данное инженерное решение позволяет создавать автономные системы генерации электроэнергии, не требующие обслуживания. Технология добычи алмазов характеризуется противоречивым сочетанием рудиментарности основных принципов и высокой сложности реализации. Исходным материалом является твердый алмазный полировальный порошок. Подобные ингредиенты содержатся в алмазных шлифовальных кругах, полировальных пастах и керамических режущих вставках. Алмазный порошок можно приобрести на торговой площадке Amazon примерно за 15 долларов США, что подтверждает доступность материала. Чтобы превратить синтетический алмазный порошок в крупные кристаллы, пригодные для буровых установок, порошок сначала помещают в металлический контейнер размером с наперсток. Процесс производства требует добавления кобальта из карбида кобальта, который служит основным материалом для формирования алмаза. Под воздействием высокого давления алмаз связывается с вольфрамом. USSynthetic использует фабрику, которая производит два бриллианта одновременно. Соляная втулка используется для центрирования алмазной формы внутри металлического цилиндра, называемого нагревателем. Нагреватель действует как резистивный электрод, создавая в алмазном прессе температуру 1370 градусов Цельсия. Соль шовная производится непосредственно на предприятии. Вариативность размеров промышленных алмазов привела к появлению различных методов сжатия соли для поддержки кристаллов различного калибра в резистивных нагревателях. Этот технологический цикл предполагает размещение нагревательных трубок в блоках стеатита, изготовленных той же компанией по схожим технологиям. Обратите внимание: Испытание временем: как возникли полиэстеры и что из них производят. алмазный пресс — это большое устройство, которое может оказывать давление на отлитый кристалл более 70 000 кг/см^2. Шестипоршневой пресс для изготовления кубиков производит нагрузку, эквивалентную массе 2000 слонов на поверхности кубика Рубика или 900 школьных автобусов на поверхности стикера. Процесс формирования алмазов требует сочетания давления и температуры. Верхняя и нижняя пятки пресса оснащены круглыми контактными площадками положительной и отрицательной полярности. Ток превращает металлический контейнер в резистивный нагревательный элемент, достигая температуры 1370 градусов. Естественный процесс кристаллизации алмаза, занимающий около миллиарда лет, повторяется через 10 минут. Прессованные материалы работают на теоретически возможном пределе нагрузки, поэтому каждый агрегат располагается в отдельной бронекамере с защитными дверями на случай внезапного разрушения конструкции. Электрический ток, пропускаемый через резистивный нагреватель, обеспечивает кристаллизацию алмазного порошка в монолитную структуру. В то же время кобальт плавится в матрице карбида вольфрама и катализирует процесс кристаллизации, в результате чего алмаз кажется черным. Случайная ориентация исходных желтых кристаллов создает переплетенную микроструктуру, которая прочнее, чем у природных монокристаллических алмазов. Форма солевого талька обеспечивает безопасную и нетоксичную чистоту готового продукта. Разрушив спрессованный тальк и металлическую нагревательную трубку, извлеките алмазосодержащий наперсток из остатков соли. Оболочка удаляется пескоструйной обработкой карбидом кремния, твердость которого по шкале Мооса равна 9. Синтетический алмаз с максимальной твердостью 10 остается нетронутым. Затем изделие подвергается пескоструйной обработке алмазным порошком и последовательно полируется на станке с ЧПУ с использованием алмазного точильного камня, так как более твердого материала на земле не обнаружено. Основания из карбида вольфрама можно использовать для крепления (например, зубьев сверла) или для полного снятия. Очищенные алмазные диски используются для изготовления высокотехнологичных сопел для 3D-принтеров. Алмазные наконечники повышают износостойкость при печати абразивными материалами, такими как ABS, углеродное волокно или стекловолокно. По материалу: Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники. Источник статьи: Как производят синтетические алмазы.
