От алмаза до бриллианта

Фактически тем же алмазным резцом являются всем известные стеклорезы, на изготовление которых идут бездефектные кристаллы алмазов массой 0,02—0,2 карата. А алмазный резец, заточенный в виде тончайшей иглы, позволяет изготавливать высококачественные дифракционные решетки, используемые в приборах для спектрального анализа. Дифракционная решетка — это стеклянная пластинка, на которую нанесена сверхтончайшая штриховая сетка необычной густоты и плотности (до 3000 штрихов на 1 мм). Сделать такое можно только с помощью алмаза.

Еще одна область, где алмаз просто незаменим, — это производство проволоки, точнее, операция волочения. Для того чтобы получить проволоку нужного диаметра, ее протягивают через ряд волок, или фильер, — твердых пластинок с отверстиями определенной величины. В наборе фильер диаметр отверстий постепенно уменьшается, и проволока, последовательно протягиваясь через них, утоняется, вплоть до получения требуемого сечения. В качестве фильер использовались либо стальные закаленные дощечки, либо пластинки из сапфира. Но они быстро истирались, и проволока теряла свое главное качество, определяющее сортность, — одинаковое по всей длине сечение. Применение алмазов позволило совершить в волочильном деле настоящую революцию.

Интересно, что в России применение алмазных фильер связано с именем прославленного режиссера и актера К. С. Станиславского (Алексеева). Его отец С. В. Алексеев руководил торговым и промышленным товариществом «Владимир Алексеев», которому принадлежала золотоканительная фабрика (ныне московский завод «Электропровод»). На фабрике, где до перехода в театр и работал К. С. Алексеев, инженер по образованию, изготовлялась канитель — тонкая золотая и серебряная проволока. В 1892 г. Константин Сергеевич в Париже увидел станки для алмазного волочения. Алмазные волоки были изготовлены из ювелирных камней массой 0,5 карата, вставленных в массивные стальные оправы. Такой станок был куплен, и в 1894 г. в России был создан первый цех алмазного волочения микропровода.

В скором времени широкое распространение электрических лампочек накаливания резко повысило спрос на проволоку сверхмалых диаметров, а также ужесточило требования к ее качеству. Ведь одинаковость толщины проволочной спиральки на всем ее протяжении — одно из главных условий долгой службы лампочки. А в настоящее время потребность в микропроводе стала огромной в связи с развитием современного приборостроения и электроники. Удовлетворить этот спрос можно, лишь применяя алмазные фильеры. Одна алмазная волока заменяет около 345 волок из твердых сплавов при увеличении скорости волочения в 2–3 раза.

Однако сквозь волоку протягивают не только различные металлы. Алмазная фильера оказалась неоценимой и при изготовлении парашютов. Волокна шелковой ткани, из которой шьют парашют, протягиваются сквозь алмазную фильеру, в результате чего шелковинки становятся настолько гладкими, плотными и скользкими, что ткань не слипается, и парашют раскрывается без помех.

Для изготовления алмазных волок используются обычно ювелирные алмазы массой 0,1–3,5 карата.

Главный потребитель технических алмазов и алмазного инструмента в капиталистическом мире — США, где производством таких инструментов заняты фирмы «Нортон компани» и «Карборундум», выпускающие практически все их разновидности. Эти фирмы имеют предприятия не только в США, но и в Канаде, Великобритании, Франции, ЮАР, Австралии.

Потребление технических алмазов в США постоянно растет. Оно составило в 1955 г. 11 млн. карат; 1960 г. — 13,5, 1965 г. — 15, 1970 г. — 21, 1975 г. — 25–26 млн. карат. Распределение алмазов по различным областям их применения примерно таково: шлифование и заточка инструментов и деталей из твердых сплавов — 60–70 %, правка шлифовальных кругов — 10–12 %, алмазное бурение — 10 %, волочение проволоки — 10 %, резка и шлифование деталей и изделий из стекла, керамики, мрамора, сверление твердосплавных деталей, обработка часовых камней и ювелирных изделий — 10–12 %.

В Западной Европе наиболее крупными потребителями технических алмазов являются Великобритания, Бельгия, ФРГ, Франция, Италия, Швеция и Швейцария.

Друзья-соперники

Наша книга посвящена алмазу как естественному природному образованию, но не коснуться хотя бы вкратце такого вопроса, как искусственное получение алмазов, невозможно. Ведь здесь слились воедино и опыт десятков исследователей, действовавших методом «проб и ошибок», и блестящий научный прогноз, и удивительное мастерство и упорство экспериментаторов, и, наконец, практический «результат», экономический эффект которого измеряется не в миллионах, а в миллиардах рублей.

Стоит человеку хотя бы приближенно уяснить, что представляет собой то или иное естественное вещество, как он тут же начинает соревноваться с природой, пытаясь получить то же вещество искусственно (из более дешевых исходных материалов и более экономичным путем). При этом конечная цель — превзойти природу, создать аналогичные вещества, но с новыми, необычными свойствами.