Алмазов в мире добывают в год немногим более десяти тонн. Из них до 25% превращаются в ювелирные изделия, а остальные благодаря высокой твердости применяются в промышленности. Из алмазов делают режущий инструмент, фильеры для волочения, а в последнее время из них изготовляют датчики приборов, теплоотводы, детали оптоэлектронных устройств. Все это требует совершенствования существующих и разработки новых методов обработки алмазов.
Еще в 1975 году в лаборатории экспериментальной минералогии Института геологии Якутского филиала Сибирского отделения АН СССР исследовали взаимодействие при высоких температурах алмазов с железом, никелем, кобальтом и металлами платиновой группы в среде различных газов. В ходе некоторых экспериментов в алмазе появлялись углубления, соответствующие по форме металлической пластинке, лежащей на нем. Так появился новый метод обработки алмазов, названный термохимическим.
Его сущность заключается в том, что при температуре выше 600oС в атмосфере водорода атомы углерода начинают растворяться в металле, а затем взаимодействовать с водородом, образуя метан. Металл, по сути, играет роль катализатора. Если на алмаз нанести, например, металлизированный рисунок, то он воспроизведется на поверхности алмаза, как при гравировке.
С помощью термохимического метода можно также шлифовать алмазы, распиливать их, причем качество поверхности получается выше, чем при обработке абразивами, благодаря малым силам, действующим на кристалл со стороны инструмента. Механическую обработку можно вести только по "мягким" направлениям, а новый метод не требует ориентации кристалла. Поддаются термохимической обработке и поликристаллические алмазные спеки, с которыми по-другому не справиться, поскольку в них обязательно находятся кристаллы, обращенные к режущему инструменту "твердым" направлением.
На основе изобретения якутских ученых была разработана технология прецизионной заточки алмазных лезвий для Московского НИИ микрохирургии глаза С. Н. Федорова, которые офтальмолог прежде приобретал в США, где их изготовляли на лазерных установках.
Все более широко применяется термохимическая обработка алмазов в производстве бриллиантов, причем в этой области удалось достичь уникальных результатов, например получать инкрустации из драгоценных металлов на черных бриллиантах или гравировать на бриллиантах рисунок по желанию заказчика.
П. П. Шамаев, А. С. Григорьева, В. В. Ботвин. О термохимических методах обработки алмазов с новых позиций. "Наука и техника в Якутии" № 1, 2002, стр. 27-29.
