Синтетичний алмаз

Мінералогія повідомляє нам, що і графіт, і алмаз мають однаковий хімічний компонент: вуглець. Через різну кристалічну структуру графіт м’який, а алмаз твердий.

Дозвольте мені пояснити далі:

Структура алмазу являє собою гранецентровану кубічну структуру, що складається з тетраедра, де центральний атом вуглецю кожного тетраедра міцно зв’язаний ковалентним зв’язком із чотирма атомами вуглецю у вершинах. Завдяки насичуваній та спрямованій природі ковалентних зв’язків структура стає надзвичайно міцною.

Щоб уточнити:

Каркас Diamond характеризується гранецентрованою кубічною решіткою, що складається із з’єднаних між собою тетраедрів. Усередині кожного тетраедра центральний атом вуглецю утворює ковалентні зв’язки з чотирма навколишніми атомами вуглецю в кутах.

Властиві властивості ковалентних зв’язків, зокрема їх насиченість і спрямованість, сприяють надзвичайній стабільності та міцності цього розташування.

Кристалічна структура графіту показана на малюнку, де атоми вуглецю розташовані в плоских шестикутних шарах, причому відстань між атомами вуглецю в площині невелика і зв’язана ковалентними зв’язками, які є міцними та міцними. Відстань між атомами вуглецю в сусідніх шарах велика, пов’язана силами Ван-дер-Ваальса, що призводить до м’якої текстури графіту. Отже, графіт також є мастильним матеріалом.

Основним принципом виробництва штучного алмазу є зміна шаруватої гексагональної структури графіту на гранецентровану кубічну структуру алмазу. Усі синтетичні алмази перетворюються з графіту за умов тиску приблизно від 5,6 до 6 ГПа та температури приблизно 1300 градусів.