к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Алмаз

Алмаз (тюрк. алмас, от греч. adamas - несокрушимый) - аллотропная модификация углерода, кристаллич. решётка к-рой относится к кубич. сингонии (см. ниже). А. стабилен при высоких давлениях и метастабилен при нормальных условиях, хотя и может при них существовать неопределённо долго. При нагревании он переходит в графит (температуpa перехода составляет для синтетич. микропорошков 450-500°С, для кристаллов размерами от 0,6 до 1 мм - 600-700°С и зависит от совершенства структуры, кол-ва и характера примесей). Принято считать, что кристаллы природного А. сгорают в воздухе при температуре св. 850°С, в потоке О2 - св. 750°С.

Атомы углерода в структуре А. образуют четыре кова-лентные связи с валентным углом 109°28' (направление связей совпадает с осями L3 тетраэдра). Ср. значение пост. решётки 111993-329.jpg111993-330.jpg (при температуре 25°С и давлении 1 атм) и возрастает при нагревании. Элементарная ячейка А. образована атомами, расположенными по вершинам куба, в центре его граней (рис. 1, атомы 1, 5, 7) и в центрах четырёх несмежных октантов куба (атомы 6, 4, 2, 8). Каждый атом С находится в центре тетраэдра, вершинами к-рого служит четыре ближайших атома. В природе А. встречается в виде отд. кристаллов, сростков, агрегатов (бесцветных или окрашенных), а также поликристаллич. образований (баллас, карбонадо). Физ. и механич. свойства, окраска, скульптура поверхности обусловлены прежде всего дефектами кристаллич. решётки,

111993-331.jpg

Рис. 1.

наличием примесей и включений, т. е. в конечном счёте условиями роста кристаллов.

Наиболее распространённая гипотеза генезиса природных алмазов утверждает их глубинное (магматич.) происхождение при давлениях св. 4 ГПа и температурах более 1000°С. Однако включения кальцита, кварца, барита, биотита, обнаруженные в А., ставят под сомнение единственность этой гипотезы.

Теоретич. предпосылки получения А. искусств. путём были научно обоснованы в кон. 30-х гг. 20 в. Син-тетич. А. впервые воспроизводимо получен в Швеции (1953), затем в США (1954) и СССР (1959).

111994-1.jpg

Рис. 2. Фазовая р - Т-диаграмма углерода: 1 - область синтеза алмаза с применением металлов - растворителей-катализаторов (Ia - область выращивания крупных кристаллов на затравку); 2 - область экспериментальных работ по превращению графита в алмаз статическим методом при прямом переходе; 3,7 - области экспериментальных работ по превращению графита в алмаз динамическим методом (7 - метод фирмы "Дюпон"); 4 - область экспериментальных работ по кристаллизации алмаза из расплавленного углерода; 5 - область изучения некаталитического превращения в алмаз элементарного углерода, находящегося в различных состояниях, и органических соединений; 6 - область образования лосдейлита; 8 - область кристаллизации алмаза в метастабильных условиях. Т - тройная точка графит - алмаз - жидкий углерод; Т' - предполагаемая тройная точка жидкий углерод - алмаз - металлический углерод. Точки на диаграмме состояния отвечают тем температурам и давлениям, от которых производится сброс температуры (закалка образцов) для сохранения образовавшейся фазы.

Наиболее распространён метод синтеза А. из графита при статич. давлениях высоких. Синтез происходит в области термодинамич. устойчивости А., т.е. при давлениях 4-10 ГПа и температурах 1000-2500°С, в присутствии металлов, выполняющих роль растворителей-катализаторов, в течение времени от 10-15 с до 1 ч (размеры получаемых монокристаллов от 0,1 до 1,5 мм по ребру октаэдра; более крупные А.-8-10 мм - выращивают на затравку св. 100 ч). По истечении времени синтеза для предотвращения обратного перехода А. в графит температуру резко снижают, и новая фаза фиксируется. Синте-тич. А. образуются также при действии динамич. высокого давления ок. 30 ГПа и температуры ~ 3000 °С и выше (размеры получаемых этим методом А. -10-30 мкм). В метастабильных для А. условиях при давлениях от неск. сотен ГПа до неск. Па и температурах 600-800 °С синтез ведут из газовой фазы (метан, пропан, двуокись углерода и т. п.), как правило на затравку (эпитаксиальное наращивание). При статич. давлении более 11 - 13 ГПа и температуре выше 2500 °С возможно превращение графит - алмаз без введения активирующих добавок, а также получение А. из расплава углерода (рис. 2). Синтетич. А. выпускают в виде микропорошков, монокристаллов, поликристаллич. структур (баллас, карбонадо), алмазных спеков и пластин с металлич. подложкой.

Первая классификация А., в основу к-рой положено содержание в нём азота, была предложена в кон. 30-х гг. и уточнена в кон. 50-х гг. В соответствии с этой классификацией большинство А. (~98%) относится к типу I - содержание азота до 0,2%. К типу II принадлежат А., содержащие не более 10-3 % азота. А. I и II типов подразделяются на подгруппы. А. подгруппы Iа содержат азот в непарамагнитной форме, А -дефекты и др. азотсодержащие дефекты сложного строения. А. подгруппы Iб содержат одиночные замещающие атомы азота. А. подгруппы а прозрачны до длин волн111994-2.jpg ~320-330 мкм, Iб - в области 111994-3.jpg . 500-550 мкм и имеют максимум поглощения при 111994-4.jpg270 мкм. А. II типа также делятся на две подгруппы: Па (безазотные А.) и IIб (А., содержащие примеси, ответственные за полупроводниковые свойства, в частности В). Выделяют также А. типа III, к к-рому относят А., характеризующиеся наличием В1-дефектов. А. этого типа поглощают излучение в области l~225-240 мкм. А. I и III типов характеризует поглощение ИК-излучения в области l~7-11 мкм.

Физ. свойства А. связаны с его структурой и содержанием примесей, кол-во к-рых в природных А. достигает 5%, в синтетических 8-10%. В качестве структурных примесей достоверно зафиксированы N, В, Ni. В процессе синтеза можно легировать А. путём введения в шихту разл. добавок. Спайность граней А. по (111) совершенная. Критич. напряжение скалывания по (111) -10,5b0,1 ГПа, по (100) -13,5b0,1 ГПа. Предел прочности на сжатие кристаллов синтетич. А. без видимых включений 17-17,5 ГПа. А. имеет максимальную среди всех известных материалов твёрдость, к-рая превышает твёрдость корунда в 150 раз. Кристалл А. анизотропен, для разных граней его твёрдость различна [для грани (111) природного А.- 110-135 ГПа, для (100)-56-60 ГПа; для грани (111) синтетического А.-91-101 ГПа, для (100)-60- 68 ГПа].

Кристалл А., имеющий мин. кол-во примесей (А. "чистой воды"), прозрачен для излучения в видимой части спектра и встречается редко. Чаще всего А. окрашены в разл. цвета - от жёлтого до серого и чёрного. Синтетич. А. обычно зелёные. Введение примесей в исходную шихту позволяет изменять цвет синтетич. А.

Теплопроводность нек-рых А. при комнатной температуре выше теплопроводности меди в 4 раза; ср. её значения при 180°С (Вт/м-К) для А. типа Iа-800, для Па- 1250, для IIб-1260, для синтетич. монокристаллов - 660, поликристаллов - 400. Уд. электрич. сопротивление А. типа Пб (полупроводниковые) составляет 1 - 108 Ом*см, А. др. типов -до 1010 Ом*см. Показатель преломления в пределах одного кристалла может быть различен; ср. значение его для природных А. 2,4165, для синтетич. А. 2,4199 (для кристалла октаудрич. формы). Угловая дисперсия для природных и синтетич. А. одинакова - 0,063. Отражат. способность 0,172. Кристаллы А. практически всегда обладают дву-преломлением - вследствие разл. деформаций кристаллов и особенностей текстуры.

Как правило, кристаллич. А. люминесцирует под действием УФ-излучения, рентгеновского и 111994-5.jpg-излучений, а также пучков быстрых частиц.

А. применяют в разл. инструментах для обработки цветных металлов и сплавов, в буровой технике, камне-обработке, ювелирной пром-сти. В физике и электронике используют полупроводниковые свойства алмаза, в аппаратах высокого давления - его твёрдость и прозрачность. В решётке типа алмаза кристаллизуются Si, Ge, серое олово, а также ряд соединений (CuF, BeS, CuCl, ZnS - решётка типа цинковой обманки).

Литература по алмазам

  1. Шафрановский И. И., Алмазы, М--Л., 1964;
  2. Орлов Ю. Л., Минералогия алмаза, М., 1973;
  3. Клюев Ю. А., Непша В. И., Дуденков Ю. А., О физической классификации алмазов, "Тр. ВНИИ Алмаза", 1974, № 3;
  4. Безруков Г. Н., Бутузов В. П., Самойлович М. И., Синтетический алмаз, М., 1976;
  5. Верещагин Л. Ф., Синтетические алмазы и гидроэкструзия, М., 1982.
  6. Хайдаров К.А. Происхождение и динамика ударного метаморфизма - BRI, Алматы, 2008
  7. Г. Я. Безруков

    к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

    Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
    Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
    Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

    Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

    Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

    Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

    Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

    Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

    НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
    Рыцари теории эфира
     09.07.2020 - 09:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Игоря Алексеевича Гундарова - Карим_Хайдаров.
    09.07.2020 - 07:13: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
    09.07.2020 - 07:12: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
    09.07.2020 - 05:55: Беседка - Chatter -> Записки неверующего - Виктор_Белов.
    08.07.2020 - 20:08: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
    08.07.2020 - 19:50: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
    08.07.2020 - 19:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
    08.07.2020 - 14:15: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
    08.07.2020 - 13:02: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
    07.07.2020 - 10:01: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэвида Айка - Карим_Хайдаров.
    07.07.2020 - 04:30: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
    07.07.2020 - 04:24: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева - Карим_Хайдаров.
    Bourabai Research Institution home page

    Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution