Твердость веществ

Читайте также:

Наряду с исключительно высокой твердостью алмаз обладает свойством раскалываться под воздействием достаточно сильных и резких механических воздействий, ударов. При этом независимо от внешней формы алмазов они, как правило, раскалываются по плоскостям, параллельным граням октаэдра. Способность кристаллов колоться по определенным поверхностям, параллельным их граням, в минералогии называется спайностью. Поскольку октаэдр имеет восемь попарно параллельных граней, следовательно, спайность алмаза параллельна четырем плоскостям.
Спайность по плоскостям октаэдра у кристаллов алмаза обусловлена неравномерным расположением парных плоских атомных сеток, ориентированных параллельно граням октаэдра. Расстояние между двумя парами этих сеток почти втрое больше расстояния между сетками, образующими каждую пару. Спайность алмаза при его обработке позволяет вместо откалывать кусочки кристалла, обладающие дефектами или мешающие приданию необходимой формы бриллиантам и всевозможным техническим изделиям из алмаза (фильерам, резцам и др.).
Алмаз является хорошим проводником теплоты. При трении он электризуется. Выше уже упоминалось, что некоторые алмазы обладают полупроводниковыми свойствами и относятся к полупроводникам р-типа. Энергия активации акцепторов у них составляет 0,35-0,40 эВ, а удельное сопротивление в интервале температур от -100 до 600 °С изменяется в пределах 250-750 Ом см.
Предполагается, что полупроводниковые свойства алмазов обусловлены наличием в них примеси бора.
Весьма важным и интересным свойством алмазов является также возникновение световых вспышек и импульса электрического тока при попадании в кристалл быстрых заряженных частиц. Световые вспышки (сцинтилляции) в алмазах настолько интенсивны, что любой источник ядерного излучения с энергией выше лишь нескольких тысяч надежно регистрируется при использовании обычных фотоэлектронных умножителей.
Интенсивность сцинтилляции мало зависит от энергии электронов. Она почти постоянна при температуре ниже -50 °С, но с повышением температуры убывает и исчезает полностью при 100 °С. Какой-либо связи между сцинтилляционной способностью и другими свойствами алмаза пока не установлено.
Исследования в интервале от -125 до +230 °С показали, что счетная способность и фотопроводимость алмаза увеличиваются с понижением температуры. Достоинствами алмазных счетчиков являются прочность, стабильность, долговечность даже в весьма агрессивных средах, а также в окружении сильных магнитных и гравитационных полей.
Алмаз не поддается воздействию самых сильных кислот (соляной, серной, азотной, плавиковой), даже доведенных до кипения. Не реагирует он и со щелочами. И лишь в расплавах едких щелочей, селитры или соды алмаз окисляется и сгорает.
Опыты по нагреванию алмаза, начатые в середине XV в. во Флоренции, были продолжены в наше время. Установлено, что при нагреве на воздухе до 850-1000 °С алмаз сгорает. В струе чистого кислорода он загорается при 720-800 °С. Начав гореть при слабом красном калении, камень быстро раскаляется добела и горит голубым пламенем.