Синтетичен диамант

Минералогията ни информира, че и графитът, и диамантът имат един и същ химичен компонент: въглерод. Поради различните им кристални структури, графитът е мек, докато диамантът е твърд.

Нека обясня допълнително:

Структурата на диаманта е лицево-центрирана кубична структура, съставена от тетраедри, където централният въглероден атом на всеки тетраедър е ковалентно свързан в силна, директна връзка с четирите въглеродни атома във върховете. Поради насищащия се и насочен характер на ковалентните връзки, структурата става изключително здрава.

За допълнително пояснение:

Рамката на Diamond се характеризира с лицево-центрирана кубична решетка, състояща се от взаимосвързани тетраедри. Във всеки тетраедър централният въглероден атом образува ковалентни връзки с четирите околни въглеродни атома в ъглите.

Присъщите свойства на ковалентните връзки, по-специално тяхната наситеност и насоченост, допринасят за изключителната стабилност и сила на тази подредба.

Кристалната структура на графита е показана на фигурата, където въглеродните атоми са подредени в равнинни шестоъгълни слоеве, като разстоянието между въглеродните атоми в равнината е малко и е свързано с ковалентни връзки, които са здрави и здрави. Разстоянието между въглеродните атоми в съседните слоеве е голямо, свързано от силите на Ван дер Ваалс, което води до меката текстура на графита. Следователно графитът също е смазка.

Основният принцип на производството на изкуствени диаманти е да се промени слоестата шестоъгълна структура на графита в лицево-центрирана кубична структура на диаманта. Всички синтетични диаманти се превръщат от графит при условия от около 5,6 до 6 GPa налягане и температури от около 1300 градуса.