Эксперименты по измерению контактных углов

За возможным исключением искусственно образованной кубической модификации нитрида бора алмаз является самым твердым из известных материалов. Например, он внедряется в наиболее твердые металлы и керамики (давление текучести порядка 2000 кгсмм2), не давая заметной остаточной деформации.

У него также очень высокие константы упругости.

Для сталей, например, модуль Юнга приблизительно равен 2 x 10е кгссм2, в то время как для алмаза он лежит между 7 и 10 x 106 кгссм2 (Багавантом и Бимасеиачер, 1946 г.). Структура алмаза представляет значительный интерес.

Он состоит исключительно из углерода, за исключением примесей, которые обычно составляют от 0,1 до 1% от общего количества, а каждый атом соединяется ковалентными связями с четырьмя соседними, располагаясь по углам правильного тетраэдра. Однако, когда рассматривается это расположение, распространенное на ряд таких атомов, то найдено, что кристалл состоит из двух взаимно внедренных поверхностно-центрированных кубических решеток.

Такая структура.

Из-за своей структуры и из-за природы связи углерод-углерод алмаз обладает анизотропией во многих своих физических свойствах. Например, если проводятся простые эксперименты на растяжение по различным кристаллографическим направлениям, то эффективный модуль Юнга в направлении угла куба равен = 7х 10° кгссм2 через диагональ грани куба приблизительно 9х 10° кгссм2 и через диагональ куба 11x10° кгссм2.

Структура алмаза и его высокие константы упругости объясняют его чрезмерную твердость. Алмаз никоим образом не является совершенным кристаллом.

Он содержит много дислокаций и других слабых мест (Однако, если мы рассмотрим возможность скольжения вдоль благоприятных кристаллографических направлений, то, для того чтобы обеспечить движение дислокаций, должны быть парные углеродные связи разорваны.

Это значительно увеличивает сопротивление пластическому течению.