الماس معدن طبيعي ، وهو كربون به شبكة كريستالية متجانسة. بسبب هيكلها الجزيئي ، فهي مادة صلبة للغاية يمكن تخزينها إلى أجل غير مسمى.
يمكن تغيير التركيب الكيميائي للماس تحت تأثير عوامل مختلفة: درجة حرارة عالية ، ضغط و / أو فراغ. نتيجة لعملهم ، يتحول الماس إلى عنصر كيميائي آخر - الجرافيت ، الذي له تركيبة مختلفة من الخصائص النوعية.
يتم الحصول على الماس من الإنتاج الطبيعي والإنتاج الاصطناعي. في الطريقة الثانية ، يتعرض الجرافيت العنصر الكيميائي إلى درجة حرارة وضغط عاليين. تغير مادة الجرافيت هيكلها الجزيئي وتتحول إلى ماس خشن ، وتكتسب الخصائص المميزة للقوة.
قبل الاستخدام الإضافي ، تحتاج المواد الخام الناتجة إلى معالجة إضافية. يتطلب عامل زيادة صلابة الماس نهجًا خاصًا لأساليب تنفيذه.
القصة
إن تاريخ استخراج الماس حديث للغاية. هذا يرجع إلى تعقيد البحث واستخراج المعادن ، وكذلك الصعوبات المرتبطة بمعالجته. بدأت تكنولوجيا معالجة المواد الموصوفة بمساعدة ماس آخر في اكتساب شعبية فقط بحلول القرن الرابع عشر إلى الخامس عشر من عصرنا. حتى هذا الوقت ، تم استخدام هذه الطريقة فقط من قبل الأساتذة الهنود القدماء الذين احتفظوا بعناية بأسرار التكنولوجيا.
في روسيا ، استغرق تطوير الرواسب المعدنية وتطوير تقنيات معالجتها على نطاق صناعي فقط في النصف الثاني من القرن التاسع عشر.حتى الآن ، يجري العمل في سيبيريا لإنتاج هذا المعدن في المناجم المدرجة على قائمة أكبر المعادن في العالم. في الوقت نفسه ، تم إتقان جميع أنواع معالجة الماس.
ميزات المعالجة
يتم تحديد تقنية المعالجة ومجموعة الأجهزة التقنية المناسبة لذلك من خلال اسم الهدف النهائي الذي سيتم استخدام الماس المعالج من أجله.
تحدد خصائص الماس الحاجة إلى استخدامه في مختلف الأنظمة والأدوات والأجهزة التكنولوجية. على سبيل المثال ، يتم استخدام جزء من الماس الناعم - الفتات ، كطلاء رش يغطي أسطح العمل لأي أجهزة قطع. يستخدم رش الماس للتطبيق على أقراص القطع والمناشير والأشرطة المصممة لنشر المعادن والحجر والخرسانة والسيراميك والمواد الأخرى.
على الرغم من مقاومة الماس لتأثيرات الأحمال المدمرة ذات الطيف الواسع ، إنها مادة هشة. يتيح لك استخدام تقنية الضغط على الصدمات طحن الماس إلى فتات. يتم إجراء التكسير المعدني باستخدام مكبس هيدروليكي (نادرًا ما يكون خيار المعالجة هذا قابل للتطبيق).
تكنولوجيا الدرفلة تستخدم على نطاق واسع. كجزء من هذه العملية ، يتم نقل المواد الخام من خلال ناقل إلى غرفة خاصة حيث تدور بكرات أسطوانية متصلة ببعضها البعض. بالمرور بينهما ، ينهار الماس الخام. بالنظر إلى عامل قوة الماس ، يتم استخدام العديد من الكتل ذات البكرات الدوارة ذات الأحجام المختلفة للفجوة بينهما على الناقل. هذا يسمح لك بتقليل الحمل على الآلية ، حيث يتم إجراء التكسير على مراحل وفقًا للمبدأ من الأكبر إلى الأصغر.
يتم طلاء سطح العمل للبكرات برش الماس ، حيث لا توجد مواد أخرى قادرة على تحمل هذا الحمل بمثل هذا المكافئ الفعال.
يتم تحديد معلمات الحجم لكسر الفتات بواسطة اسم الهدف النهائي الذي سيتم استخدامه من أجله. يتم استخدام رقائق الماس الخشنة الحبيبية لمعالجة المواد الخام بمعامل قوة عالٍ: السيراميك والجرانيت والخزف الحجري. على سبيل المثال ، يتم استخدام الرقائق الخشنة كعنصر قطع يطبق على حافة عمل التيجان الدائرية المصممة لقطع الثقوب المستديرة في المواد الصلبة: بلاط السيراميك والخرسانة وألواح الجرانيت وغيرها.
يتم استخدام فتات الماس ذو الدقة الدقيقة لإجراء معالجة دقيقة لبعض المواد. كجزء من هذا العلاج ، يتم تنظيف المواد ، والأرض ، ومصقول. يتم التلميع بمعجون خاص يعتمد على غبار الماس. يتم الحصول على رقائق الماس ذات أحجام الحبوب المختلفة عن طريق السحق والغربلة اللاحقة.
يسمح تمرير الماس المسحوق من خلال الألواح الشبكية ذات أحجام الخلايا المختلفة بالحصول على أجزاء ذات قطر ثابت.
عملية الحصول على مواد الماس المناسبة للاستخدام الصناعي هي عملية تستغرق وقتًا أطول من تقنية الضغط المؤثر. كما يتم استخدام هذه المواد ، على سبيل المثال ، دوائر لقطع الزجاج ، نصائح حول أدوات الخراطة وغيرها. إنها عناصر مصنوعة بالكامل من كتلة الماس. يتضمن تصنيع هذه الإضافات تنفيذ إجراءات الإنتاج المرتبطة بتكاليف الموارد وتطبيق العديد من تقنيات المعالجة في نفس الوقت.
إن خصائص قوة الماس تعقد بشكل كبير تصنيع الأجزاء التي تتطلب متطلبات عالية على المعلمات الأبعاد ودقة الشكل.
المادة الوحيدة التي يمكن استخدامها لمعالجة الماس الخام بكفاءة هي الماس نفسه.
إن الجمع الصحيح بين العوامل التي تؤثر على أداة المعالجة والمواد التي تتم معالجتها يسمح بإجراء المعالجة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. على سبيل المثال ، في بعض الحالات ، يتم تسخين قطعة العمل المراد تسخينها في نطاق درجة الحرارة المتوسطة ، ويتم الاحتفاظ بدرجة حرارة أداة المعالجة في النطاق الحراري المنخفض. في هذه الحالة ، تكون قطعة العمل المسخنة قابلة للمعالجة ، ويتم تقليل نسبة تآكل الأداة.
يرجع استخدام هذه الطريقة إلى خصائص الماس التي يكتسبها تحت تأثير درجات الحرارة العالية. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، انخفض معامل القوة المعدنية.
كيفية جعل الانقسام؟
طريقة أخرى لمعالجة الماس هي معالجة الحديد الساخن. هذا المعدن قادر على الدخول في تفاعل كيميائي مع معدن ساخن إلى درجات حرارة عالية. يبدأ الحديد الساخن لامتصاص عنصر الكربون في الماس. عند نقطة التلامس بين المعدن الساخن الأحمر والمعدن ، يذوب الأخير على المستوى الجزيئي.
هذه الطريقة لديها كفاءة إنتاج منخفضة ، ولكن فقط بمساعدتها من الممكن تحقيق نتائج معينة في معالجة مادة الماس.
يتم استخدام طريقة الصلب الساخن عندما يكون من الضروري رؤية كمية كبيرة من المواد الخام مع الحد الأدنى من عامل النفايات. كجزء من هذه الطريقة ، يتم استخدام سلك فولاذي ساخن ، مدفوعًا بأعمدة دوارة. في هذه الحالة ، يكون خط القطع رقيقًا بقدر الإمكان ، ويتم تقليل فقدان المواد الخام الرئيسية إلى الحد الأدنى.
باستخدام طريقة النشر الساخنة ، يمكن فقط تنفيذ التلاعبات التي تهدف إلى معالجة شخصية عامة. يتم إجراء القطع المفصل باستخدام تقنيات طحن أكثر تعقيدًا. في إطار هذه الطريقة ، يتم استخدام تقنية الحفر الساخنة أيضًا. في هذه الحالة ، يتم تسخين عنصر فولاذ الحفر أيضًا إلى درجات حرارة عالية. يتم زيادة فعالية الطريقة عن طريق تسخين الجزئين نتيجة الاحتكاك ضد بعضهما البعض.
يستخدم الماس الحفر لأداء التخشين. يتم حفر ثقوب القطر المطلوب على طول خط تقسيم قطعة العمل. مغمورة مرساة خاصة فيها. تتيح لك التكنولوجيا إدارة توسيع المراسي بالتناوب أو في وقت واحد. ونتيجة لذلك ، يصبح من الممكن إجراء تقسيم متحكم لقطعة العمل على طول خط معين.
يتم لعب مفتاح فعالية الطريقة بالزاوية التي يتم فيها حفر الثقوب. أي انحراف عن القيم المحددة قد يؤدي إلى انتهاك دقة التقسيم.
كيفية تلميع الماس؟
الاتجاه الرئيسي في تكنولوجيا معالجة هذا المعدن هو طحنها. بفضل هذا الإجراء ، يكتسب الماس شكله النهائي ، وفي بعض الحالات يتحول إلى أحجار كريمة.
صنع الماس ، يلجأ الحرفيون إلى طرق المعالجة على مراحل. يتم تنظيف الفراغ الخام من شوائب المعادن الأخرى ، إن وجدت. ثم يتم عمل نشر تقريبي ، والذي بفضله يتم تشكيل الشكل الرئيسي للمنتج المستقبلي. بعد ذلك ، يبدأ القطع.
لتلميع معدن الماس ، يتم استخدام الأجهزة المجهزة بفوهات خاصة - أقراص أو لوحات ذات سمك وشكل ومواد تصنيع تتوافق مع اسم الإجراء الجاري تنفيذه. على أسطح العمل لهذه الفوهات يتم تطبيق أجزاء من رقائق الماس بأقطار مختلفة.
إذا تم إجراء القطع من أجل الحصول على حجر كريم - الماس ، يتم استخدام العديد من الفوهات مع مجموعة واسعة من المعلمات الأبعاد. أول من استخدم لوحات أو أقراص بأكبر رقائق الماس قطر. مع استمرار العملية ، تنخفض حبيبات الفوهات. يتم التلميع النهائي باستخدام جزيئات الماس النانوية.
تختلف الأدوات التي يتم بها إجراء القطع في الغرض المقصود منها ومبدأ التشغيل. يعمل بعضها بسبب وجود الحركة الدورانية للدوار ، على العمود النهائي الذي يتم إرفاق قرص طحن به. يعتمد عمل الأدوات الأخرى على مبدأ الحركة التبادلية. يتم إدخال ألواح السنفرة في مشابك خاصة لهذه الأدوات.
أثناء المعالجة ، يتم طحن الماس إلى حالة زجاجية شفافة. نظرًا لحقيقة أن جوانب الماس المستقبلي تقع في مواضع معايرة بدقة ، وفي زاوية معينة ، يتم تحويل المواد الخام الخام إلى جوهرة. في المرحلة الأخيرة من المعالجة ، يتم صقلها إلى حالة مرآة.
يستغرق استنساخ العملية برمتها قدرًا كبيرًا من الوقت (أحيانًا سنوات) ، وهو ما يفسر بمقاومة المعدن للتأثيرات الخارجية.
يمكن العثور على معلومات مثيرة للاهتمام حول استخراج الماس ومعالجته في الفيديو التالي.