Sintetični diamant

Mineralogija nas obvešča, da imata grafit in diamant isto kemično komponento: ogljik. Zaradi različnih kristalnih struktur je grafit mehak, diamant pa trd.

Naj pojasnim še:

Struktura diamanta je na ploskvi osredotočena kubična ureditev, sestavljena iz tetraedrov, kjer je osrednji ogljikov atom vsakega tetraedra kovalentno vezan v močno, neposredno povezavo s štirimi ogljikovimi atomi na ogliščih. Zaradi nasičenosti in usmerjenosti kovalentnih vezi postane struktura izjemno robustna.

Za dodatno pojasnilo:

Za Diamondov okvir je značilna kubična mreža, osredotočena na obraz, sestavljena iz med seboj povezanih tetraedrov. Znotraj vsakega tetraedra osrednji ogljikov atom tvori kovalentne vezi s štirimi okoliškimi ogljikovimi atomi na vogalih.

Inherentne lastnosti kovalentnih vezi, zlasti njihova nasičenost in usmerjenost, prispevajo k izjemni stabilnosti in moči te ureditve.

Kristalna struktura grafita je prikazana na sliki, kjer so atomi ogljika razporejeni v planarne heksagonalne plasti, pri čemer je razdalja med atomi ogljika znotraj ravnine majhna in povezani s kovalentnimi vezmi, ki so močne in čvrste. Razdalja med ogljikovimi atomi v sosednjih plasteh je velika, povezana z van der Waalsovimi silami, kar povzroči mehko teksturo grafita. Zato je grafit tudi mazivo.

Osnovno načelo proizvodnje umetnega diamanta je sprememba večplastne heksagonalne strukture grafita v kubično strukturo diamanta, osredotočeno na obraz. Vsi sintetični diamanti se pretvorijo iz grafita pod tlakom od približno 5,6 do 6 GPa in temperaturo okoli 1300 stopinj.