Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

при 30 тыс. атм образуется форма льда-VII, который плавится при +190° Ц. Значит, на таком куске льда можно было бы жарить пи­щу, если бы лед-VII сохранял свои свойства и при снижении давления. Лед-VII обладает нео­бычайной твердостью и может поэтому стать причиной катастрофы. В подшипниках, в ко­торых вращаются валы мощных турбин, разви­вается огромное давление. Если в смазке есть хоть немного воды, она замерзает. Образовав­шийся лед, как песок, трет вал и подшипник и быстро выводит их из строя.

В природе существуют и необратимые пере­ходы: вещества, полученные под давлением, сохраняют свои свойства и после того, как давление снято. К таким веществам относит­ся углерод. Этот элемент может существовать в виде двух полиморфных модификаций — гра­фита и алмаза. Как только это было установ­лено, начались попытки превратить графит в алмаз. На цветной таблице у страницы 376 изоб­ражены кристаллические решетки графита и ал­маза. В графите атомы углерода расположены в углах шестиугольников и слои этих шести­угольников находятся на расстоянии 3,4 А друг от друга. Слои шестиугольников, как че­шуйки, скользят друг по другу. Поэтому гра­фит иногда употребляют для смазки.

В алмазе атомы углерода находятся в вер­шинах тетраэдра, длина ребра которого равна 4,54 Е. Таким образом, в алмазе расстояние между атомами почти вдвое меньше, чем в гра­фите. Алмаз — самое твердое вещество на свете. Кроме того, так как алмаз встречается в при­роде довольно редко, он считается драгоценным камнем и стоит очень дорого. Не удивительно,

что уже давно люди стремились найти способ, как превратить графит в алмаз. На решение этой проблемы было потрачено немало сил и средств. Много было разочарований, прежде чем эта проблема была решена. А решили ее только, когда был найден научный путь, когда были накоплены знания и достигнут определен­ный уровень развития техники. В 50-х годах нашего века нашли способ осуществлять искус­ственно полиморфный переход графита в алмаз. В наше время уже налажено промышленное про­изводство технических алмазов.

Чтобы графит мог перестроиться в алмаз, нужно не только сжать его до давлений в сотни тысяч атмосфер, но и нагреть при этом до очень высокой температуры. Правда, графит можно превратить в алмаз и при комнатной темпера­туре при давлении всего около 10 тыс. атм, но тогда нужно было бы ждать века, пока полу­чится хоть крупинка алмаза. Высокая темпера­тура нужна, чтобы процесс превращения шел быстро. А чем выше температура процесса, тем большее давление требуется, чтобы получить алмаз.

Кроме высокой температуры, для перехода графита в алмаз нужны катализаторы — веще­ства, ускоряющие процесс. Правда, в послед­ние годы научились обходиться и без них.

Аппарат, в котором осуществляется синтез алмаза, изображен на рисунке 7. Он состоит из многослойного кольцевого сосуда. Внутренний слой сделан из сверхтвердого сплава. На этот слой надеты пояса (бандажи) из твердой стали, мягкой стали, меди и пояс, в котором циркули­рует холодная вода. Такое чередование материа­лов уменьшает опасность разлета осколков, если аппарат разрушится.

Рис. 7. Схема бандажного ап­парата для получения алма­зов: 1 — медь, а — мягкая сталь, 3 — сталь, 4 — твердая сталь, 5 — самая твердая сталь, 6—карбид вольфрама

132