Тема 3. Технічні вимоги до обладнання для обробки алмазу та до алмазної сировини. Технічні вимоги до устаткування, інструментів. Підготовка обладнання до роботи. Вимоги до алмазних заготовок. Дослідження напівфабрикатів перед обробкою.

Обточування алмазів - одна з найприродніших операцій в технологічному циклі виготовлення діамантів. Від неї значною мірою залежить ступінь використання сировини і якість готових каменів. Мета обточування полягає в тому, щоб надати заготівці форму майбутнього діаманта, підготувати його до ограновування і вивести все або хоч би частина дефектів. Шліфування полягає в доданні поверхні заготівки закономірно розташованих граней певної форми, полірування забезпечує отримання дзеркально-гладкої поверхні на отриманих при шліфовці гранях. Ограновування по праву вважається найскладнішим і відповідальнішим процесом при виготовленні діамантів. Для успішного здійснення його крім знань і досвіду потрібний ще художній смак. Ограновування проводиться за допомогою швидкого чавунного диска, що обертається, в поверхню якого втирається алмазний порошок, розведений в реп'яховому або оливковому маслі. При цьому форма отримуваного многогранника в цілому і взаємне розташування граней робиться з таким розрахунком, щоб велика частина світу, що подається, проникала всередину, але не проходила наскрізь, а поверталася б назад. Не дивлячись на те, що ручна обробка алмазів використвовується до теперішнього часу, досить важливу роль відіграють сучасні модерні методи. Наприклад, означення каменю перед розколюванням проводиться лазером, так само як і сам процес розрізання та надання форми. При використанні лазеру не потрібно враховувати напрямок кристалів, однак при такій обробці камінь втрачає трохи більше своєї ваги, ніж у випадку використання старого механічного способу.  Камінь розрізається за допомогою надзвичайно тонкого диску, змащеного олією та діамантовим порохом. Диски досягають частоти 10 000 – 15 000 обертів за хвилину. Найкраще здійснювати розрізання зі швидкістю один мілімерт за годину. Розрізання великого діаманту може тривати навіть декілька тижнів. За допомогою заокруглення розколотого чи розрізаного каменю діамант набуває своєї майбутньої форми. Традиційним методом заокруглення є закріплення каменю знову до головки токарського пристрою. За допомогою іншого, розміщеного напроти діаманту, проводиться заокруглення і діамант здобуває кулеподібну форму.

На початку XX століття був винайдений верстат для обточування алмазів , внаслідок чого різко покращала якість обробки і зросла продуктивність праці. Нині алмази ріжуть на спеціальних верстатах з допомогою швидко обертаються бронзових дисків товщиною 0,05-0,07 мм. На диски подають суспензію алмазного порошку. Сучасні установки передбачають застосування для інтенсифікації різання алмазів ультразвукової, електроерозійної, лазерної та інших видів обробки. Алмаз безсилий навіть проти м'якого заліза. Нагріваючись в процесі різання, залізо починає у великих кількостях розчиняти в собі вуглець. Тим самим воно "з'їдає" найтвердіший в світі матеріал.  Втім, будь-який недолік можна перетворити на достоінство.Ету просту хімічну реакцію можна використовувати для обробки алмазів. Така властивість неприступного алмазу дозволяє легко розрізати його розпеченій сталевий дротом.  Якщо до алмазу прикласти залізний різець, нагрітий до 1000 ° C, він почне розчиняти в собі вуглець, занурюючись вглиб алмазу з швидкістю до 0,3 мм на годину. Змінюючи форму головки різця, з алмазів можна виготовляти складні деталі, наприклад, втулки, шестерні та інші складної форми вироби, які неможливо виготовити по іншому. 

Рис.1. Стадії обточування кристалів природного алмазу:

а) – І стадія; б) – ІІ стадія; в) – ІІІ стадія

З одного октаедрічеського кристала алмазу шляхом розпилювання можна отримати два діаманти круглої форми або чотири діаманти форми «принцеса», причому з набагато меншими втратами сировини.

Тема 5.Яшми.Структурно-текстурні особливості яшм. Класифікації яшм. Яшмоподібні породи. Основні родовища яшм країн снд.

Яшма ( грец. ἴασπις - строкатий або крапчастий камінь) - скритокрісталліческая гірська порода , складена в основному кварцом , халцедоном і пігментована домішками інших мінералів ( епідот , актиноліт , хлорит , слюда , пірит , оксиди і гідроксиди заліза та марганцю ), напівдорогоцінного камінь виробу. Деякі породи, традиційно відносяться до яшмам, багаті польовим шпатом ; це або сірі кварц-полешпатові роговики , або кислі ефузивних породах (порфіри).Серед порід, що зараховуються до яшмам, зустрічаються і майже бескварцевие, багаті гранатом (до 20% андрадіта ). У давнину під яшмамі розуміли прозорі кольорові (переважно зелені) халцедони.

Таким чином, хімічний склад яшми приблизно такий: SiO ₂ 80-95%; Al ₂ O ₃ і Fe ₂ O ₃ до 15%; CaO 3-6% (та ін.)

Для яшм характерні найрізноманітніші текстури: масивна, плямиста, полосчата, брекчіево , плойчаті та ін Наявність безлічі тонкорозпиленою і нерівномірно розподілених домішок обумовлює різноманітність і строкатість забарвлення породи. Однотонні яшми рідкісні.

У давнину з яшм робили печатки і амулети , нібито оберігали від розладів зору і від посухи . У наш час це популярний матеріал для художніх каменерізних виробів, кабошонов, кам'яної мозаїки. При шліфовці і поліровці вимагають обережності: стрічкові яшми схильні розпадатися по межах шарів.

У Росії яшма користувалася великою популярністю при Катерині Другій , яка розвивала каменерізне справу і сприяла створенню кількох великих заводів по обробці яшми. Багато творів каменерізного мистецтва того часу зараз зберігаються в Ермітажі (« Цариця ваз »).

Родовища

Найбільш відомі російські родовища виробної яшми знаходяться на Південному Уралі , в районі Міас і Орськ і Сибай а (родовище гори Полковник ), на Алтаї в районі Змеіногорска (ріддерская яшма), в басейнах річок Чариш , Бухтарми . Є також родовища у Франції, Німеччині, США, Індії.

Класифікація яшм

• Однорідні яшми

• Полосчатиє

• Пестроцветние, розрізняються також видами текстур:

  1. Брекчеевая текстура;

  2. Брекчеевідная;

  3. Флюїдальної;

  4. Ситцева;

  5. Концентрична текстура;

  6. Плямиста текстура.

• Кварцити яшмовідний

• Ірніміт (бузкова яшма)

• Яшмовідних порід

• Яшмоіди

Тема 6. Мінералогічні, геохімічні та ювелірні характеристики мінералів групи гранату та їх різновиди.

Грана́ти (рос. гранаты, англ. garnets, нім. Granate m pl )— група мінералів ортосилікату острівної структури.

загальна формула А32+В23+(SiO₄)₃, де А32+ — Mg, Fe, Са, Mn; В23+ — Аl, Fe, Cr, V, Mn, Ti⁴⁺, Zr4+ і інш.

Самоцвіти, напівдорогоцінне каміння. Включає 15 ізоструктурних мінералів, які за хімічним складом поділяються на 6 мінеральних видів: альмандин-піроп, альмандин-спесартин, спесартин-ґросуляр, ґросуляр-андрадит, уваровіт-ґросуляр і шорломіт.Сингонія кубічна. Густина 3,51—4,25. Твердість6,5—7,5. Колір — від безбарвного до чорного.  ромбододекаедріческіе, тетрагон-тріоктаедріческіе і комбіновані з перших двох. У двупреломляющіх гранатів спостерігається складна і секторіально двійникування із загальною вершиною в центрі кристала - можливо від внутрішніх натяжений. Риса - біла. Блиск - скляний, жирний, іноді алмазний. Прозорість - непрозорі до просвічують і прозорих. Твердість-6 ,5-7, 5. Щільність (в г/см3): піроп - 3,57; альмандин - 4,30; спесартин - 4,19; гросуляр - 3,60; андрадит - 3,87; уваровіт - 3,83. Злам - нерівний до раковістого. Сингонія - кубічна, гексаоктаедріческій вид симетрії. Спайність - відсутня. Українського щита.

Кристал гранату

Розрізняють:

• ґранат бериліїстий (відміна спесартину, яка містить до 0,39 % ВеО);

• ґранат білий (1. — те саме, що гросуляр; 2. — лейцит); ґранат благородний (прозорі відміни альмандину та піропу);

• ґранат бобровський (демантоїд);

• ґранат богемський (торговельна назва піропу з Чехії);

• ґранат ванадіїстий відміна ґросуляру, яка містить до 4,5 % V₂O₃);

• ґранат вапнисто-глиноземистий (ґранат кальціїсто-алюмініїстий);

• ґранат вапнисто-залізистий (ґранат кальціїсто-залізистий);

• ґранат вапнисто-хромистий (ґранат кальціїсто-хромистий);

• ґранат везувійський (застаріла назва лейциту);

• ґранат глиноземистий (ґранат, який містить глинозем: ґросуляр, піроп, альмандин, спесартин);

• ґранатжад (ґросуляр);

• ґранат залізисто-алюмініїстий (альмандин);

• ґранат залізисто-глиноземистий (альмандин);

• ґранат залізний (ґранат, до складу якого входить Fe₂O₃: кохарит, скіагіт, кальдерит, андрадит, меланіт);

• ґранат звичайний (андрадит);

• ґранат зелений (уваровіт);

• ґранат ітріїстий (відміна ґранату, яка містить до 1,5—3 % оксидів рідкісних земель ітрієвої групи; рідкісний);

• ґранат кальціїстий (1. ґросуляр; 2. — андрадит);

• ґранат кальціїсто-алюмініїстий (застаріла назва ґросуляру та гесотиту);

• ґранат кальціїсто-залізистий (застаріла назва андрадиту);

• ґранат кальціїсто-хромистий (застаріла назва уваровіту);

• ґранат колінський (альмандин із Коліна, Чехія);

• ґранат лужний (загальна зайва назва для мінералів групи содаліту);

• ґранат магнезіально-глиноземистий (піроп);

• ґранат магнезіо-алюмінієвий (піроп);

• ґранат магнезіо-фероалюмінієвий (піроп);

• ґранат магніїсто-алюмініїстий (піроп);

• ґранат магніїсто-глиноземистий (піроп);

• ґранат марганцевистий (спесартин);

• ґранат марганцевисто-алюмініїстий (спесартин);

• ґранат м'ясо-червоний (гесоніт);

• ґранат олов'яний (застаріла назва каситериту);

• ґранат сибірський (альмандин);

• ґранат сирійський (торговельна назва альмандину, привезеного з Сирії);

• ґранат скан-діїстий (відміна ґранату, яка містить до 0,2 % Sc₂O₃);

• ґранат смоляний (відміна андрадиту смоляно-чорного кольору);

• ґранат східний (торговельна назва альмандину, привезеного зі Сходу);

• ґранат тетраедричний (помилкова назва гельвіну);

• ґранат титановий (відміна андрадиту, яка містить до 17,3 % ТіО₂);

• ґранат хромистий (відміна ґранату з Нижньотагільського дунітового масиву, яка містить від 8,80 до 12,29 % Cr₂O₃);

• ґранат чорний (загальна назва андрадиту, меланіту, нігрину, шорломіту).

Найпоширеніші алюмінієві та кальцієві ґранати.

Гранат - це велике сімейство дорогоцінних каменів. Колір граната різноманітний. Він включає в себе майже весь райдужний спектр. Хоча прийнято вважати, що камінь гранат буває лише червоного кольору. Це стереотип. Зустрічаються камені яскраво-зеленого, червоно бурого, рожевого або вишневого, жовто-зеленого, оранжевого та інших відтінків кольорів. Однак найпоширенішим і найпопулярнішим є мінерал темно-червоного кольору (піроп). У колірному ряду не буває лише синіх гранатів. Фаворитом серед гранатів є демантоїд. Камінь з яскраво-зеленими, золотими іскрами і діамантовим блиском.