Diamond Eigenschappen & Soorten

Diamant is het moeilijkste natuurlijke materiaal. De Mohs-hardheidsschaal, waarop diamant een '10' is en korund (saffier) ​​is een '9', getuigt niet voldoende van deze ongelooflijke hardheid, omdat diamant exponentieel harder is dan korund. Diamant is ook de minst samendrukbare en stijfste stof.

Diamant is een uitzonderlijke warmtegeleider - 4 keer beter dan koper - die betekenis geeft aan diamanten die 'ijs' worden genoemd. Diamant heeft een extreem lage thermische uitzetting, is chemisch inert ten opzichte van de meeste zuren en logen, is transparant van het verre infrarood door het diepe ultraviolet en is een van de weinige materialen met een negatieve werkfunctie (elektronenaffiniteit). Een gevolg van de negatieve elektronenaffiniteit is dat diamanten water afstoten, maar gemakkelijk koolwaterstoffen zoals was of vet accepteren.

Diamanten geleiden elektriciteit niet goed, hoewel sommige halfgeleiders zijn. Diamant kan verbranden als het wordt blootgesteld aan een hoge temperatuur in aanwezigheid van zuurstof. Diamant heeft een hoog soortelijk gewicht; het is verbazingwekkend dicht gezien het lage atoomgewicht van koolstof. De schittering en het vuur van een diamant zijn te wijten aan zijn hoge dispersie en hoge brekingsindex. Diamant heeft de hoogste reflectie en brekingsindex van alle transparante stoffen.

Diamanten edelstenen zijn meestal helder of lichtblauw, maar gekleurde diamanten, 'fantasieën' genoemd, zijn gevonden in alle kleuren van de regenboog. Boor, dat een blauwachtige kleur geeft, en stikstof, die een gele gietvorm toevoegt, zijn veel voorkomende spooronzuiverheden. Twee vulkanische rotsen die diamanten kunnen bevatten zijn kimberliet en lamproiet. Diamantkristallen bevatten vaak insluitsels van andere mineralen, zoals granaat of chromiet. Veel diamanten fluoresceren blauw tot violet, soms sterk genoeg om bij daglicht te zien. Sommige blauw-fluorescerende diamanten fosforesceren geel (gloeien in het donker in een nagloedreactie).

Soort diamanten

Natuurlijke diamanten

Natuurlijke diamanten worden geclassificeerd door het type en de hoeveelheid onzuiverheden die erin voorkomen.

• Type Ia - Dit is het meest voorkomende type natuurlijke diamant, met maximaal 0,3% stikstof.
• Type Ib - Zeer weinig natuurlijke diamanten zijn dit type (~ 0,1%), maar bijna alle synthetische industriële diamanten zijn. Type Ib diamanten bevatten tot 500 ppm stikstof.
• Type IIa - Dit type is zeer zeldzaam van aard. Type IIa-diamanten bevatten zo weinig stikstof dat het niet gemakkelijk wordt gedetecteerd met behulp van infrarood- of ultravioletabsorptiemethoden.
• Type IIb - Dit type is ook zeer zeldzaam van aard. Type IIb-diamanten bevatten zo weinig stikstof (zelfs lager dan type IIa) dat het kristal een p-type halfgeleider is.

Synthetische industriële diamanten

Synthetische industriële diamanten hebben het proces van hogedruk hogetemperatuursynthese (HPHT) geproduceerd. Bij HPHT-synthese worden grafiet en een metaalkatalysator onder hoge temperaturen en drukken in een hydraulische pers geplaatst. Gedurende een periode van enkele uren wordt het grafiet omgezet in diamant. De resulterende diamanten zijn meestal enkele millimeters groot en te gebrekkig om te worden gebruikt als edelstenen, maar ze zijn uiterst nuttig als randen op snijgereedschappen en boren en om te worden samengedrukt om zeer hoge drukken te genereren. (Interessante kanttekening: hoewel veel materialen worden gesneden, gemalen en gepolijst, worden diamanten niet gebruikt om legeringen van ijzer te bewerken omdat de diamant zeer snel schuurt, vanwege een reactie bij hoge temperatuur tussen ijzer en koolstof.)

Dunne filmdiamanten

Een proces genaamd Chemical Vapor Deposition (CVD) kan worden gebruikt om dunne films van polykristallijne diamant af te zetten. CVD-technologie maakt het mogelijk om 'slijtvaste' coatings op machineonderdelen aan te brengen, diamantcoatings te gebruiken om de warmte weg te trekken van elektronische componenten, modevensters die transparant zijn over een breed golflengtebereik en te profiteren van andere eigenschappen van diamanten.