Применение в промышленности

Абразивные материалы используются в процессах шлифования, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Загадка гравировки алмаза "ШАХ"

С алмазами связано множество легенд, в которых зачастую правда причудливо переплетена с вымыслом. Наибольшим количеством мифов окружены самые большие алмазы-раритеты, о которых, в частности, говорят, что они приносят своим хозяевам несчастье. При этом нередко ссылаются на знаменитый сапфирово-синий алмаз "Хоуп" массой 44.4 карата (карат - 0,2 грамма). Это один из самых дорогих камней, и все его владельцы закончили жизнь трагически.

 

В публикуемой статье речь пойдет об алмазе "Шах", сейчас он храниться в Алмазном фонде России. Уникальность "Шаха" создают надписи, вырезанные безвестными мастерами на трех гранях драгоценного камня. Исключительно высокое качество резьбы по сверхтвердому материалу, с трудом осуществимое даже в современных условиях, не говоря уже о кустарных мастерских древней Индии, ставило в тупик специалистов.

 

Кристаллографические особенности алмаза “Шах” были излучены и описаны академиком А.Е.Ферсманом. Этот алмаз в целом имеет октаэдрическое (восьмигранное) строение. Ребра его сглажены, а сам он сильно вытянут и напоминает ромбическую призму или миниатюрный алмазный саркофаг. Масса алмаза 88,7 карата, длина по вытянутому ребру 4 сантиметра.

 

Большая часть восьми октаэдрических граней алмаза сохранена в первозданном виде, другие незначительно пришлифованы. Все, кто имел возможность видеть этот необыкновенный алмаз, отмечают его исключительную чистоту и прозрачность. На поверхности кристалла под микроскопом обнаружены микротрещены, которые совершенно не снижают безукоризненное качество драгоценного камня, но придают ему желтоватый оттенок. По мнению Ферсмана, этот нацвет обусловлен присутсвием в микротрещинах следов окислов железа.

 

По совокупности физических свойств “Шах” относится к редко встречающимся алмазам так называемого типа II.Алмазы этого типа имеют физические свойства, определяемые только его кристаллической структурой. Свойства гораздо более распространенных алмазов типа I обусловлены структурными дефектами и присутствием посторонних примесей. В алмазе “Шах” не возбуждается характерная для многих кристаллов алмаза фотолюминесценция, его электрическое сопротивление соответсвует изолятору. В поляризованном свете наблюдается узор двулучепреломления, который по аналогии с рисунком плетения японского коврика часто называют "татами". Среди алмазов всех месторождений земного шара общее количество алмазов типа II в среднем не превышает 1 - 2 %. Практически все они обнаруживают неважные ювелирные качества, плохо огранены, имеют неровную поверхность и проявляют признаки пластинчатого строения. Для алмаза они блестят слишком слабо, напоминая скорее стекло.

Здесь кроется одна алмазная загадка. В противоположность сказанному, крупные алмазы - раритеты, относящиеся к такому же физическому типу II, обладают исключительно высокими ювелирными качествами. Почему - пока никому неизвестно.

Но самая интересная загадка алмаза "Шах" - надписи на его гранях. Они легко читаются на поверхности камня, немного отличаются качеством исполнения и сделаны в разное время.

По описанию Ферсмана, две из них нанесены на отполированные боковые грани, третья, самая последняя по времени, - на пришлифованную октаэдрическую грань на головке кристалла. Надписи выполнены на персидском языке и расшифрованны академиком Ольденбургом. Самая старая из них, наиболее грубая и самая глубокая, гласит:"Бурхам-Низам-шах второй. 1000г." (1591 г. по христианскому летосчислению). Вторая надпись, тоже глубокая, но более изысканная, сообщает имя следующего владельца - "Сын Джехангир-шаха Джехан-шах 1051 г." (1641 г.). И, наконец, третья, изящной работы, в рамке:"Владыка Каджар-Фатх*али-шах Султан 1242 г." (1824 г.).

Ещё одна достопримечательность драгоценного камня - бороздка глубиной 0,5 мм, опоясывающая его по периметру. Её отличает исключительное совершенство исполнения, достигающее идеально возможного. По мнению Ферсмана, бороздка сделана позднее двух надписей, но раньше третьей. Её расположение на драгоценном камне указывает, что, вероятно, алмаз перевязывали нитью, на которой носили или подвешивали.

Благодаря надписям и по имеющимся историческим сведениям академик Ферсман восстановил в общих чертах историю камня. Первая надпись относится к 1591 году, когда Бурхам-Низам-шах был правителем провинции Ахмаднагар. Известно также, что на юго-западе от нее в непосредственной близости находится известная своими россыпными алмазами знаменитая Голконда, центральный район Индии. Это обстоятельство, а также своеобразие цветовых оттенков кристалла, по мнению Ферсмана, позволяют отнести находку "Шаха" к месторождениям Голконды. Документально это предположение, однако, ничем не подкреплено. Тем более, что, по сведениям известного французского путешественника Тавернье, алмазный промысел Голконды получил развитие позднее - в 1630 - 1660 годах. Тогда на её копях трудились десятки тысяч рабочих. Поэтому не исключено, что "Шах" был найден где-нибудь на других алмазных рудниках Индии.

Вторая надпись рассказывает, что драгоценный камень сменил хозяев и от владык Ахмаднагара перешел к Великим Моголам. По версии А.Е. Ферсмана, это произошло в 1591 г., когда Акбар подчинил себе Ахмаднагар и среди прочей добычи ему достался"Шах". Судьба этого властителя была трагичной: свои последние годы он провёл в заточении у собственного сына, где и умер в

1666 году. Его сын Ауренг-Зеб обошелся с отцом столь жестоко, чтобы завладеть престолом. Подробное описание драгоценностей Ауренг-Зеба сделаны уже упоминавшимся путешественником Тавернье, который во время посещения алмазных рудников получил разрешение осмотреть шахскую сокровищницу, описать и взвесить наиболее крупные и красивые камни. В сделанном Тавернье перечне "Шах", который несомненно заслуживает специального упоминания, отсутствует. Однако при описании трона Великих Моголов Тавернье упоминает алмаз весом от 80 до 90 карат, подвешенный к балдахину среди других драгоценных камней. Последнее сообщение и наличие на алмазе "Шах" бороздки для нити дают основания предположить, что отмеченный Тавернье алмаз и "Шах"- один и тот же камень.

Выгравированная на камне дата была сделана еще во времена владычества шаха Джехана до его борьбы с сыном. Из мемуаров отца шаха Джехана Джехангира известно, что, несмотря на свое высокое положение, он был не только большим любителем, но и настоящим знатоком драгоценных камней.Шах Джехан даже имел собственную мастерскую, в которой предавался любимому занятию - огранке камней.

Третья надпись 1824 года свидетельствует уже о персидском периоде в жизни "Шаха". В Иран он мог попасть в 1738 году, когда шах Надир во время похода в Индию завладел богатствами Великих Моголов в Дели.

Остается добавить, что был еще один известный нам этап из истории "Шаха", не отраженный в надписях. Эта трагическая страница российской истории ХIХвека связана с убийством писателя и дипломата Александра Сергеевича Грибоедова.

В русскую миссию в Тегеране обратились две пленные армянки из гарема Аллаяр-хана, попросив убежища и помощи в возвращении на родину. Грибоедов взял под свою защиту граждан Российской империи и отказался выдать их даже под угрозой смерти, когда разъяренная толпа ворвалась на территорию посольства. Фанатики-мусульмане расправились с ним и другими сотрудниками миссии. Это случилось 30 января 1829 года. Чтобы замять инцидент, в Петербург был послан принц Хосрев-Мирза с дарами, среди которых был и алмаз "Шах", Кровь гениального автора бессмертного произведения "Горе от ума" была оплачена алмазом. На "Шахе" появилось еще одно кровавое пятно.

 

 

Трудности обработки алмаза, самого твердого природного материала, общеизвестны. Большой знаток драгоценных камней, Гордон Смит в книге "Драгоценные камни", которая впервые увидела свет еще в 1912 году и выдержала четырнадцать изданий, написал о гравировке "Шаха":"Если представить себе, насколько трудно поддается огранке алмаз и сколь

примитивными были орудия того времени, придется застыть в изумлении перед безмерным трудом и невероятным терпением, потребовавшимся для того, чтобы вырезать письмена".

Попробуем оценить, какие трудности пришлось преодолеть мастерам, чтобы нанести на алмаз гравировку. Для этого проделаем краткий экскурс по технологии механической обработки алмаза.

Начнём с того, что в природе не существует минералов твёрже алмаза. Он имеет рекордный показатель по твердости - 10 баллов по десятибальной шкале Мооса. Из этого следует, что шлифовать алмаз можно только алмазом и ничем другим. Об этом знали на Востоке еще в глубокой древности. Известный советский кристаллограф И.И. Шафрановский в своей книге "Алмазы" приводит древнее стихотворение, написанное на санскрите. (под фарием здесь подразумевается алмаз):

Фария не может царапать никакой

Драгоценный камень, -

Он царапает все камни.

Фарий царапает фария...

Кристаллография объяснила, что один алмаз может шлифоваться другим благодаря тому, что разные грани и даже разные направления одной и той же грани кристалла немного отличаются по твердости и по-разному сопротивляются обработке. Это свойство материала называется анизотропией его механических свойств. Гранильщики алмазов об этом знают, и направления с разной способностью к шлифовке они издавна разделяют на "твердые" и "мягкие". Камни при работе ориентируют так, чтобы "твёрдое"направление обрабатывающего кристалла совпадало с "мягким" обрабатываемого."Твёрдые" направления "твердых"граней алмаза механически шлифовать невозможно.

Однако исследование линий гравировки "Шаха" обнаруживает удивительную вещь. Только вертикальные линии второй надписи, сделанной на его октаэдрической грани, выполнены по "мягкому" направлению, а перпендикулярные ей штрихи нанесены по самому твердому. Создаётся впечатление, что резчик использовал способ обработки, для которого анизотропия алмаза не имеет значения: на "твёрдые" направления линии рисунка нанесены так же легко, как и на "мягкие". Если механическим методом сделать это нельзя, то возникает вопрос: а каким можно?

 

 

В настоящее время, кроме механического, известно несколько способов обработки алмаза: лазерным лучом, электрической искрой и, наконец, химическим травлением. Первые два способа в ХVII веке вряд ли были известны, поэтому остановимся на третьем.

Алмаз имеет исключительную стойкость к агрессивным средам. Он не растворяется даже в кипящей "царской водке" - смеси соляной и азотной кислот. Но в расплаве селитры и щелочей, нагретых выше 400 градусов, да ещё в парах воды при температуре 900 градусов алмаз растворяется или, точнее, окисляется. Используя это свойство, сотрудники Якутского института геологических наук А.П. Григорьев, С.Х. Лифшиц и П.П. Шамаев разобрали принципиально новый, термохимический способ обработки алмаза. Для его осуществления необходимы высокая температура, восстановительная газовая среда и металл, способный растворять алмаз (железо или платина). Термохимический метод обладает широкими возможностями: с его помощью можно "сверлить" в алмазе отверстия любого профиля: треугольные, квадратные, фигурные и даже наносить рисунки. Термохимически алмаз одинаково легко обрабатывается и по "мягким" и по "твердым" направлениям.

Мы полагаем, что гравировка алмаза в древней Индии была проделана именно термохимическим способом, и попробуем доказать это.

Температуру, необходимую для окисления алмаза, можно получить в кузнечном горне. Восстановительными свойствами обладает горячая газообразная окись углерода СО в закрытом жаропрочном сосуде с древесным углём. Железо высокой химической чистоты умели получать давно - из него сделана, например, знаменитая колонна вблизи города Дели, воздвигнутая в 415 г. Таким образом, все необходимые компоненты для термохимической обработки алмаза в древней Индии имелись, а сама работа в средневековых условиях могла протекать следующим образом.

Ювелир изготавливал клише из железа с выпуклым негативным изображением рисунка или надписи, которую предполагалось отобразить на алмазе. Клише жестко крепилось на грани алмаза с помощью жаропрочной связки, в качестве которой вполне годится глина. Вся конструкция помещалась в закрытый керамический сосуд, наполненный древесным углём, и сильно нагревалась в кузнечном горне. Раскаленное железо в точках соприкосновения с алмазом растворяло углерод, и на поверхность камня с клише переходил рисунок. Для получения более глубокого рельефа операцию повторяли многократно.

Если надписи на алмазе "Шах" действительно выполнены термохимическим методом, возникает вопрос: кто это сделал? Сможем ли мы узнать имя мастера? По утверждению Гордона Смита существавал еще один гравированный алмаз - "Шах-Акбар", которым владел второй хозяин "Шаха" - шах Джехан.

 

На алмазе арабской вязью были вырезаны две надписи, означавшие в переводе:"Шах-Акбар, шах мира, 1028" и "Властелину двух миров, Шах-Джехану, 1039". Даты соответсвуют 1618 и 1629 годам нашей эры. Вероятно, этот камень среди других драгоценностей был захвачен шахом Надиром в 1738 г. Следы камня затерялись почти на столетие, затем он объявился в Турции под названием "Пастуший камень", но был опознан по сохранившейся надписи. В 1836 году камень переогранили в форме капли, и уникальные надписи были безвозвратно утеряны.

Таким образом, владельцем обоих алмазов с надписями был шах Джехан. Как уже отмечалось, он был знатоком драгоценных камней, сам любил заниматься их огранкой. Богатый и любознательный шах Джехан мог позволить себе и поэкспериментировать с драгоценными камнями. Не исключено, что самостоятельно или с помощью подчинённых он случайно изобрёл способ гравировки алмаза, имеющий некоторое сходство с термохимическим.