چگونه الماس در اعماق زمین تشکیل می شود؟ ✔️ انواع الماس ✔️ ویژگی های الماس ✔️ الماس چگونه شکل می گیرد ✔️ الماس مصنوعی چیست ✔️ روش های ساخت الماس مصنوعی ✔️ روش های شکل گیری الماس طبیعی
الماس ماده تشکیل شده از کربن می باشد این ماده سخت و ارزشمند دراصل نوعی دانه تبلور کربن بوده است
و از تبلور کربن شکل نمی گیرد مگر در دما و فشار بالا.
چگونه شکل گیری الماس را درست مثل چگونه شل گیری نفت می توانید در تاریخچه زمین شناسی کره خاکی
جست جو کنید.
کربن عنصر عجیبی است، یک عنصر شیمیایی که در جدول تناوبی با نشان C و عدد اتمی 6 که به دلیل های
زیادی قابل توجه است.
شکل های مختلف آن شامل یکی از نرم ترین گرافیت و یکی از سخت ترین الماس مواد شناختهشده به
دست انسان می باشد.
در شل های مختلفی می توان یک رسانای خوب به شکل گرافیت و یک نیمه رسانای خیلی سخت به شکل الماس
را که زمانی با یک جز مناسب مخلوط شود به یک ابر رسانا تبدیل کرد. راز شکل گیری الماس هم در
همین عنصر عجیب قرار دارد.
الماس چگونه شکل می گیرد؟
سیاره زمین و عنصر کربن هر دو عامل اصلی برای تشکیل الماس هستند، کربن می تواند به الماس تبدیل شود
اما برای این کار نیاز به دما و فشار یالا دارد زمین این عوامل را تأمین می کند.
در قسمت بالایی گوشته زمین و در عمق حدود 200 کیلومتری تا 120 کیلومتری با فشاری در حدود 45 هزار بار
و دمای 1300 تا 900 درجه سانتیگراد مراحل اولیه شکل گیری الماس شروع می شود.
کربن در این فشار و دما به الماس تبدیل خواهد شد؛ این خلاصه ای از چگونگی شکل گیری الماس است.
خیلی از الماس های کشف شده از طریق فوران های آتشفشانی به سطح زمین رسیده اند.
به دلیل حرکات عمودی کره زائی یا قاره زائی این فوران ها در لایه گوشته شروع شده و سر راه خود تکه هایی
از سنگ های گوشته را کنده و بدون ذوب شدن به سطح زمین می رسند.
ویژگی های الماس
این ماده ویژگی های زیادی دارد که آن را خاص کرده است و دلیل آن را هم باید در روند شکل گیری
الماس جستجو کنید.
الماس در بین جامدات بالاترین رسانایی گرمایی را دارد . این مقدار رسانایی در مقایشه با مس 5 برابر بیشتر می باشد.
بیشتر از 70 در صد از الماس های معدنی طبیعی برای مصارف صنعتی از قبیل ابزارهای برش یا مواد ساینده
برای تراشکاری و پرداخت دیگر سنگ های قیمتی و فلزات و گرانیت و شیشه می رسند.
الماس خواص نیمه رسانایی خیلی بالایی دارد و امروزه نیمه رساناهای زیادی مثل سیلیکون در گستره وسیعی
از دستگاه های الکترونیکی به کار می روند و اما الماس با توجه به دامنه تغییرات حرارتی و سرعت فوق العاده بیشتر و
تنها در مقایسه با خلاء می باشد که عنوان دومین نمیه رسانای برتر جهان را به خود اختصاص داده است.
این دانه متبلور کربن سخت ترین ماده جهان است درست مثل تلفون در مجاورت هوا، روانی طببیعی عالی دارد.
به دلیل ای خواص و منحصر به فرد بودن آن و البته جنبه خیلی ارزشمند تزئینی آن آزمایشاتی را محققان در
آزمایشگاه با شرایط آزمایشگاهی شروع کردند.
انواع الماس
-
الماس طبیعی
این نوع الماس تنها منبع جواهرات است که بالاترین قیمت را دارد.
-
الماس سنتزی فشار بالا
سهم زیادی از بازار صنعت در اختیار دارد و به عنوان ساینده و ابزار برشی و ماشینکاری از آن استفاده می شود.
-
الماس CVD
این الماس پتانسیل های زیادی برای کاربرد در صنعت دارد و هنوز به صورت آزمایشگاهی تولید می شود.
انباشت به روش تبخیر شیمیایی یا رسوب شیمیایی فاز بخار که به اختصار CVD نام می گیرد یی از روش های شیمیایی
می باشد که درتولید لایه های بسیار خالص میکروبلورین در فناوری نیم رساناها به کار می رود.
-
کربن شبه الماس
این نوع الماس به تازگی تولید شده است و اما کاربردهای زیاد در زمینه های ابزار نوری دقیق دارد.
کربن شبه الماس از جدیدترین ساختارهای کربنی و دارای خواص و کاربردهای شگرفی در زمینه های شیمی و
پزشکی و فیزیک و مهندسی ست می باشد.
یکی از خواص بارز آن سختی آن بر نانو می باشد که حتی از الماس هم بیشتر است و بدین جهت توجه خیلی
از پژوهشگران را به خود جلب کرده است.
الماس مصنوعی چیست؟
درهه 1950 یکی از روش های جدید شکل گیری الماس بر روی سطح زمین کشف شد و دانمندان توانستند
با ایجاد درجه حرارت بالا و فشار مورد نیاز آن را دریک آزمایشگاه تولید کنند.
با اینکه روند شکل گیری الماس در طبیعت با توجه بر دما و فشار بالا به زمان زیادی نیاز دارد اما در آزمایشگاه با فرایند
فشار بالا و دمای بالا که اساساً تقلیدی از فرایند طبیعی شکل گیری الماس است که می توان زمان تشکیل را به حداقل رساند.
با وجود اینکه الماس های ساخته شده به دست انسان ها همان جنس الماس واقعی هستند
اما اغلب با عنوان الماس مصنوعی شناخته می شوند.
خواص الماس مصنوعی بستگی به جزئیات زیادی در فرایند ساخت آن دارد؛ البته بعضی از الماس های مصنوعی دارای
خواصی مانند رسانندگی گرمایی و سختی و تحرک پذیری می باشند که نسبت به همین خواص الماس های طبیعی کیفیت بهتری دارند.
الماس مصنوعی به صورت گسترده ای در ساینده ها و ابزارهای برنده و صیقل دهنده و گرما خورده قابل استفاده می باشد.
استفاده های الکترونیکی الماس مصنوعی در حال توسعه می باشند که شامل استفاده در کلید های مدارهای نیروگاه ها
و ترانزیستورهای اثر میدان با فرکانس بالا و ال ئی دی ها می باشند.
روش های ساخت الماس مصنوعی چگونگی تشکیل شدن الماس
روش های مختلفی برای ساخت الماس مصنوعی وجود دارد.
-
فشار بالا، دمای بالا
اصلی ترین روش تولید الماس مصنوعی می باشد و به علت کم هزینه بودن هنوز به صورت گسترده ای به کار می رود
و در روش HPHT ، سه طرح فشار موجود است که باری تأمین فشار و دمای لازم برای تولید
الماس مصنوعی به کار می رود که شامل ماشین فشارمکعبی و فشار کمربندی و ماشین فشار
تقسیم کروی می باشد.
-
انباشت به روش تبخیر شیمیایی
در این روش الماس را در یک مخلوط گازی هیدروکربنی رشد می دهند و توانایی رشد دادن الماس در مناطق وسیع
و بسترهایمتنوع و کنترل بهتر ناخالصی های شیمیایی و در نتیجه خواص بهتر الماس ساخته می شود
یکی از مزیت های پرورش الماس با روش CVD می باشد.
- نانو بلورهای الماس را می توان با انفجار مواد منفجره کربن دار خاصی در یک اتاق فلزی تشکیل می دهند
این نانو بلورها به نانو الماس های افنجاری معروف هستند.
-
حفره زایی ما فوق صوت
این تکنیک نیازمند تجهیزات و فرایند های نسبتاً ساده ای بوده اما هیچ استفاده صنعتی ندارد و هزینه تخمینی تولید
الماس به این روش با مقدار روش HPHT قابل مقایسه می باشد.
روش های شکل گیری الماس طبیعی ( چگونه الماس در اعماق زمین تشکیل می شود؟ )
خیلی از مردم بر این باورند که از دگرگونی زغال سنگ الماس به وجود می آید، این ایده حتی در بسیاری از کلاس های
علمی در پاسخ به این سوال که چگونه الماس تشکیل می شود.
باید گفت بعید است که زغال سنگ در شکل گیری الماس نقش داشته باشد.
اغلب الماس هایی که کشف شده است خیلی قدیمی هستند و از گیاهان اولیه زمین و مواد اصلی تشکیل شده اند که زغال سنگ هستند.
-
تولید کربن
منشأ الماسهای طبیعی از کربن است. این کربن ممکن است از باقیماندههای آلی پس از فسیلسازی مواد گیاهی
و حیوانی، به وسیله عملیات زمینشناسی، زیر زمینی جمعآوری شود.
-
عمق بالا و فشار بالا
الماسهای طبیعی به وسیله فشار و دماهای بالا در عمقهای زمین شکل میگیرند.
این عملیات در عمقهایی بین 140 تا 190 کیلومتر زیر سطح زمین رخ میدهد.
-
سیالی شدن کربن
فشار و دمای بالا در عمقهای زمین باعث تبدیل کربن به یک مایع در شرایط خاص میشود.
این مایع حاوی کربن به صورت الکترونهای آزاد نیز دارد.
-
یخچال طبیعی
الماسها به صورت طبیعی به سرعت از مایع درست قبل از خنک شدن به صورت مجموعههای بلوری جامد تبدیل میشوند.
این فرآیند به عنوان “یخچال طبیعی” شناخته میشود و در آن الماسها به صورت تودههای بلوری بزرگ شکل میگیرند.
-
خروج به سطح زمین
بعد از میلیونها سال، نیروهای زمینشناسی باعث برخورد الماسها با سطح زمین میشوند.
این فرآیند به عنوان “انتقال الماس” شناخته میشود.
-
استخراج و تجارت
الماسهای طبیعی اکنون به عنوان یکی از اجناس گرانقیمت و با ارزش در صنایع جواهرسازی و مجوزی وارد تجارت جهانی میشوند.
جهت مشاهده سایر مقالات مرتبط می توانید به بخش وبلاگ جواهر سایت مراجعه نمایید.
اگر شما هم به مشاغل مربوط به سنگ های مصنوعی علاقه مند هستید به سایت سارگن استون سر بزنید.