Рассказы о драгоценных камнях

Хенней сконструировал специальную печь для нагрева трубок, по в процессе нагрева трубка неизменно взрывалась и разрывала печь. Он восстанавливал печь и повторял нагрев с тем же результатом. Так взорвалось 77 трубок. Автор опытов страшно переживал неудачу и, как рассказывают, после каждого взрыва болел несколько дней. Три трубки, однако, сохранились. Когда их открыли, то нашли там черную массу с мелкими кристалликами, часть которых была отправлена в Британский музей. Их-то и определила много лет спустя К. Лонс-дейл, Сам же Хенней скончался, так и не узнав о своем огромном успехе.

Причинами неудач синтеза были, с одной стороны, несовершенство техники, а с другой, что, пожалуй, главное, — незнание причин, почему в некоторых случаях углерод кристаллизуется в форме графита — самого мягкого минерала, а в других— дает твердейший алмаз. Выяснением последней причины занялся советский физик А. Н. Лейпунский, который с помощью термодинамики показал, что алмаз устойчив при температуре выше 1700–1800° и давлении 60 тыс. атм, однако указывал и на возможность использования железа в качестве катализатора, что, может быть, позволит снизить величину температуры и давления. Лабораторная техника того времени не позволяла получать таких высоких давлений, поэтому проверить выводы Лейпунского было невозможно.

В военное и послевоенное время работы по изучению синтеза алмаза продолжались главным образом в США. Особенное значение имели работы П. Бриджмена, который изобрел пресс, могущий создать в камере давление более 100 тыс. атм. Синтезом алмаза заинтересовались промышленные компании США и Швеции, и 15 февраля 1953 г. швед Э. Лундстрем на аппаратуре, близкой к аппаратуре Бриджмена, уверенно получил первый алмаз. Повторные опыты подтвердили правильность методики. Однако по совершенно не ясной причине, то ли из соображений секретности, то ли потому, что не придали значения своим результатам, шведы не опубликовали результатов своих опытов и не запатентовали разработанный процесс.

16 декабря 1954 г. американцу X. Т. Холлу также удалось синтезировать алмаз. Процесс был запатентован, и результаты опытов опубликованы; затем и шведы сообщили о своих работах. После этого к исследованиям по синтезу алмаза с новой энергией приступили во всех странах.

Советский синтетический алмаз был получен академиком Л. Ф. Верещагиным в Институте физики высоких давлений. Об этом его достижении сообщил в 1960 г. президент Академии наук М. В. Келдыш. К этому времени все уже было готово для получения алмаза в СССР в промышленных количествах.

Очень скоро в Киеве на заводе сверхтвердых сплавов было налажено промышленное производство искусственных алмазов. Небольшие печи-прессы создают одновременно высокое давление и высокую температуру в камере, где содержится графит и катализатор, облегчающий переход графита в алмаз. Через некоторое, очень небольшое время, порядка 5—10 мин, извлекают продукт реакции, из которого можно относительно просто выбрать кристаллики новообразованного алмаза. Размер кристалликов, к сожалению, до сих пор остается довольно небольшим; говорят, что можно получить кристаллы размером в миллиметр, но те, которые мне приходилось видеть и у нас в стране, и за рубежом, не превышали десятых и сотых долей миллиметра, И пока, а уже прошло после первого синтеза почти два десятка лет, ни у нас, ни за рубежом не удается с экономическим успехом получить крупные кристаллы алмаза; причина этого, видимо, в том, что удержать длительное время постоянство тех условий исключительно высокого давления и очень высокой температуры, при которых идет кристализация алмаза, практически невозможно.

Однако уже и то, что получено, можно считать огромным достижением техники. Синтетический алмаз в общем довольно дешев, и он в весьма больших количествах уже идет на технические цели. Из синтетического алмаза готовят разные алмазные полировальные пасты, им же заправляют сейчас высокопроизводительные бархатные напильники. Довольно успешно на основе синтетического алмаза готовятся различные точные абразивные инструменты, камни для заточки твердосплавных резцов и пил для распиловки камня. Очень большая работа ведется по изготовлению из искусственного алмаза высокопроизводительных буровых коронок для бурения нефтяных и разведочных скважин.

Искусственный алмаз уже трудится в полной мере, но дешевых алмазных драгоценностей пока искусственно получить не удается. И для украшений пока еще используют алмаз, добытый из кимберлитов, пришедших к нам с огромных глубин.

Только огромные давления, господствующие на больших глубинах, могут пока родить крупный кристалл алмаза — сверкающий самоцвет.