Конспект лекцій з дисципліни «Формування структури та властивостей сучасних інстру ментальних матеріалів»

2.Алмаз 
представляет собой
 
кубическую аллотропную форму углерода, 
рис.5, плотность алмаза составляет 3,47…3,55 г/см³. 
а б в 
Рисунок 5 – Аллотропные формы углерод: 
а
– графит; 
б 
– алмаз; 
в 
– фуллерен
Элементарная ячейка алмаза, см. рис.6, 
б
, представляет собой тетраэдр, 
в центре и четырех вершинах которого расположены атомы углерода. Коор-
динационное число углерода в решетке алмаза, т.е. число атомов, располо-
женных на равном наименьшем расстоянии от данного атома, равно четырем. 
Все атомы удалены друг от друга на расстояние 0,154 нм. 
Все четыре валентные электрона атомов углерода образуют высоко-
прочные ковалентные связи С-С, благодаря чему алмаз характеризуется вы-
сокой прочностью, твердостью (самый твердый из известных в природе ми-
нералов). Для алмаза также характерны самый высокий (по сравнению с дру-
гими известными материалами) модуль упругости и самый низкий коэффи-
циент сжатия. Энергия кристалла составляет 10
5
Дж/г·ат, энергия связи 700 
Дж/г·ат – менее 1 % от энергии кристалла. 
Электроны проводимости отсутствуют, алмаз является диэлектриком. 
Особенностью алмаза, связанной с его структурой, является высокая темпера-

---

44 
44 
тура плавления (3550 

С), химическая инертность. Алмаз также имеет наиболее 
высокую теплопроводность среди всех твердых тел – 900…2300 Вт/(м·К), 
высокие значения показателя преломления и дисперсии (способность кри-
сталлов разлагать белый свет на отдельные составляющие).
У алмаза низкий коэффициент трения по металлу на воздухе – всего 
0,1, что связано с образованием на поверхности кристалла тонких пленок ад-
сорбированного газа, играющих роль своеобразной смазки. Высокая твер-
дость обусловливает исключительную износостойкость алмаза на истирание.
Алмаз менее стабилен, чем графит, и превращается в графит при тем-
пературе 

1970 К и нормальном давлении (графит, не плавясь, возгоняется при 
температуре 

4100 К).