ينشأ في أعماق النجوم العملاقة الحمراء ، وهو جزء من الدهون الحيوية والأحماض الأمينية والكربوهيدرات ، ويمكن أن يشكل ملايين المركبات بعناصر كيميائية مختلفة ، واعتمادًا على التركيب ، له خصائص ميكانيكية مختلفة تمامًا. يتكون جذع القلم الرصاص الناعم والهش وأقسى الماس المعدني من نفس مادة البناء - الكربون. ما الذي يجعل الماس فريدًا جدًا؟ أين تستخدم؟ ما هي قيمته؟
موصل حراري غير قابل للتدمير
في الترجمة من اليونانية القديمة ، كلمة "الماس" تعني "غير قابل للتدمير". حتى قبل العصور القديمة ، عرف الناس القوة المذهلة لهذا الحجر. في العصور القديمة ، تم تداول الماس على نطاق واسع في الهند ومصر. ووصل هذا المعدن إلى المساحات الأوروبية بعد الحملات العدوانية للإسكندر الأكبر. أحضر الحجارة كآثار سحرية. أطلق الإغريق القدماء على هذا المعدن أقسى دموع الآلهة التي سقطت على الأرض.
لكن سر مناعة الحجر يكمن ،بالتأكيد ليس في التصوف وليس في اتصال مع العالم الروحي. يوفر الهيكل الشبكي الواضح للعنصر على شكل رباعي السطوح والرابطة القوية بين ذرات الكربون أعلى قوة. نظرًا لنفس الهيكل ، يعد الماس موصلًا ممتازًا للحرارة. على سبيل المثال ، إذا كان من الممكن صنع ملعقة صغيرة من قطعة واحدة من الماس ، فلن تتمكن من تقليب السكر في الشاي الساخن ، لأنك ستحرق نفسك في اللحظة التي تلامس فيها الملعقة الماء المغلي.
مقارنة الصلابة المعدنية
كيفية تحديد المعدن الأصعب؟ بدأ عالم المعادن الألماني الموهوب كارل فريدريش موس في التعامل مع هذه القضية في القرن التاسع عشر. في عام 1811 ، اقترح العالم استخدام مقياس مقارن لتحديد صلابة المعادن المختلفة. يتكون من عشر نقاط ، كل منها يتوافق مع معدن معين. الأول (التلك) هو الأخف والأخير على التوالي الأصعب. يتم التحقق تجريبيا. إذا تم خدش عينة (على سبيل المثال ، الفضة) بواسطة الفلوريت ، الموجود في السطر الرابع على المقياس ، ولكن لم يتضرر بواسطة الجص (المقياس القياسي رقم 2) ، فإن الفضة لها صلابة 3 على مقياس موس.
أصعب معدن هو الماس. يحتل المرتبة العاشرة. وعلى الرغم من طرح طاولة موس للتداول في بداية القرن التاسع عشر ، إلا أنها لا تزال قابلة للتطبيق على نطاق واسع. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هذا الجدول ليس خطيًا. هذا يعني أن رقم 10 الماسي لن يكون ضعف الصعوبة بالضبط.الأباتيت ، الذي يحتل المرتبة الخامسة في الجدول. تستخدم طرق أخرى لتحديد القيمة المطلقة للصلابة
من الملوك إلى العمال
لفترة طويلة ، كان الماس من اختصاص سادة المجوهرات حصريًا. ومع ذلك ، مع تطور الصناعة ، تم اعتبار هذا المعدن الأصعب بشكل متزايد ليس فقط من الناحية الجمالية المعتادة ، ولكن أيضًا من وجهة نظر خصائصه الفيزيائية الفريدة. في البداية ، في إنتاج الأدوات ، تم استخدام الماس الطبيعي الذي لا يمكن قطعه. هذه أحجار بها عيوب لدرجة أنه كان من المستحيل التخلص من الصائغ. أصبحوا معروفين بالماس التقني.
مع مرور الوقت ، ازدادت الحاجة إلى أدوات مع قطع الماس وحواف الحفر. على سبيل المثال ، في صناعة البناء والتشييد ، هناك طلب كبير على مثقاب الماس. ميزتها على نظيراتها المصنوعة من سبائك معدنية صلبة هي أنه عند العمل باستخدام مثقاب الماس ، لا تتشكل الشقوق الدقيقة في المادة. يقطع الماس بسهولة ونقاء أي مادة ، سواء كانت حجرية أو خرسانية أو معدنية. وغياب microcracks هو مفتاح متانة الهيكل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية العمل نفسها أسرع بكثير ، وأسهل بشكل ملحوظ وأكثر هدوءًا.
بناءً على ذلك ، فليس من المستغرب ، وفقًا لبيانات عام 2016 ، أن تنتج روسيا وحدها 1200 نوعًا من الأدوات والمعدات المختلفة ، وجزء العمل الرئيسي منها هو الماس.
التطبيقات الطبية
أصعب المعادن في الطبيعة ليس فقط للاستخدام في معالجة الخام والصلبسلالات. الماس هو أيضا لا غنى عنه في الأدوات الطبية. بعد كل شيء ، كلما كان شق الأنسجة أرق وأكثر دقة ، كان الجسم يتكيف بشكل أفضل مع الشفاء. وللعمليات المعقدة على الأعضاء الحيوية ، يلعب عرض الشق دورًا حاسمًا بشكل أكبر.
بالإضافة إلى ذلك ، يبقى المبضع بغشاء رقيق من الماس على النصل حادًا لفترة طويلة من الزمن.
آفاق في الإلكترونيات
يتم أيضًا الترويج بنشاط لتطوير الدوائر الماسية المتكاملة. في هذه ، يتم استخدام الماس الصغير للدعم. تعد المعدات التي تنتجها هذه الطريقة أكثر مقاومة للتغيرات في درجات الحرارة والارتفاعات الكبيرة في الجهد. يمكن أيضًا استخدام الماس لنقل البيانات في الاتصالات. تسمح لك ميزات هذه البلورات بنقل إشارات ترددات مختلفة في وقت واحد على نفس الكابل.
أصعب معدن على وجه الأرض يساعد في استكشاف الفضاء
أيضًا ، الماس مطلوب في الصناعة الكيميائية. إن البيئة العدوانية التي تتلف الزجاج بسهولة ليست فظيعة على الإطلاق بالنسبة للماس. يستخدم الفيزيائيون البلورات لإجراء تجارب فيزياء الكم واستكشاف الفضاء.
عند إنشاء بصريات التلسكوب ، تصبح متطلبات دقة وموثوقية المواد حاسمة. هذا هو المكان الذي يلعب فيه أصعب المعادن الطبيعية ، والذي يحتوي على معايير فيزيائية وكيميائية رائعة.
تركيب الماس
مع هذا الطلب المكثف علىأقسى معدن ثمين ، نشأت مسألة تركيبه الاصطناعي بحدة. لاحظ أنه لا توجد احتياطيات من الأحجار قادرة على تلبية الطلب المتزايد باستمرار. وبعد تجارب مطولة ، تمكن العلماء من إنشاء نظير من الماس الطبيعي ، والذي يحتوي على جميع الميزات الضرورية. حتى الآن ، أصبح إنتاج الماس الاصطناعي للاحتياجات الصناعية ممارسة شائعة بالفعل.
هناك عدة طرق لتصنيع هذا المعدن. الأول هو الأقرب إلى تكوينه في البيئة الطبيعية. يتم التوليف باستخدام درجة حرارة عالية للغاية وضغط هائل. تسمح لك التقنية الثانية باستخراج الماس من البخار. يتم استخدامه في تقنية الأفلام - يتم تطبيق البلورات كغشاء رقيق على حواف القطع للأدوات. هذه الطريقة مطلوبة بشكل خاص في صناعة الأدوات الجراحية. والثالث ينتج عنه تشتت بلورات صغيرة باستخدام التفجير والتبريد السريع.
استمرت التجارب وتم تصنيع نيتريد البورون ، وهو أقوى بنسبة 20٪ من الماس الطبيعي. ومع ذلك ، في حين أن هذه المادة صغيرة جدًا لدرجة أن الماس يعتبر تقليديًا أصعب المعادن.
