Il provient des profondeurs des géantes stellaires rouges, fait partie des graisses vitales, des acides aminés et des glucides, peut former des millions de composés avec différents éléments chimiques et, selon la structure, a des propriétés mécaniques complètement différentes. La tige de crayon douce et cassante et le diamant minéral le plus dur sont faits du même matériau de construction - le carbone. Qu'est-ce qui rend un diamant si unique ? Où est-il utilisé ? Quelle est sa valeur ?
Conducteur de chaleur indestructible
Dans la traduction du grec ancien, le mot "diamant" signifie "indestructible". Même avant l'Antiquité, les gens connaissaient l'incroyable force de cette pierre. Dans les temps anciens, les diamants étaient largement commercialisés en Inde et en Égypte. Et ce minéral est arrivé dans les étendues européennes après les campagnes agressives d'Alexandre le Grand. Il a apporté les pierres comme artefacts magiques. Les anciens Grecs appelaient ce minéral le plus dur les larmes des dieux qui sont tombées sur terre.
Mais le secret de l'invincibilité de la pierre réside,certainement pas dans le mysticisme et pas en rapport avec le monde spirituel. La structure de réseau claire de l'élément sous forme de tétraèdres et la liaison forte entre les atomes de carbone offrent la plus grande résistance. En raison de la même structure, le diamant est un excellent conducteur de chaleur. Par exemple, s'il était possible de fabriquer une cuillère à café à partir d'un seul morceau de diamant, vous ne pourriez pas mélanger du sucre dans du thé chaud avec, car vous vous brûleriez au moment où la cuillère toucherait de l'eau bouillante.
Comparaison de dureté minérale
Comment déterminer quel minéral est le plus dur ? Le talentueux minéralogiste allemand Karl Friedrich Moos s'est attaqué à ce problème au XIXe siècle. En 1811, le scientifique proposa d'utiliser une échelle comparative pour déterminer la dureté de divers minéraux. Il se compose de dix points, dont chacun correspond à un certain minéral. Le premier (talc) est le plus doux, et le dernier, respectivement, le plus dur. La vérification est effectuée expérimentalement. Si un échantillon (par exemple, l'argent) est rayé par la fluorite, qui se trouve sur la quatrième ligne de l'échelle, mais n'est pas endommagé par le plâtre (échelle standard numéro deux), alors l'argent a une dureté de 3 sur l'échelle de Mohs.
Le minéral le plus dur est le diamant. Il se classe dixième. Et bien que la table de Mohs ait été mise en circulation au début du XIXe siècle, elle reste encore largement applicable. Cependant, il convient de rappeler que ce tableau n'est pas linéaire. Cela signifie qu'un diamant numéro dix ne sera pas exactement deux fois plus dur.l'apatite, qui occupe la cinquième place du tableau. D'autres méthodes sont utilisées pour déterminer la valeur absolue de la dureté.
Des rois aux ouvriers
Pendant longtemps, les diamants étaient l'apanage exclusif des maîtres joailliers. Cependant, avec le développement de l'industrie, ce minéral le plus dur a de plus en plus été considéré non seulement du côté esthétique habituel, mais aussi du point de vue de ses propriétés physiques uniques. Au début, dans la production d'outils, on utilisait des diamants naturels qui ne pouvaient pas être coupés. Ce sont des pierres qui présentaient de tels défauts qu'il était impossible d'éliminer le bijoutier. Ils sont devenus connus sous le nom de diamants techniques.
Au fil du temps, le besoin d'outils avec des arêtes de coupe et de perçage au diamant a augmenté. Par exemple, dans l'industrie de la construction, les perceuses au diamant sont très demandées. Leur avantage par rapport à leurs homologues en alliages de métaux durs est que lorsque vous travaillez avec une perceuse au diamant, les microfissures ne se forment pas dans le matériau. Diamond coupe facilement et proprement n'importe quel matériau, qu'il s'agisse de pierre, de béton ou de métal. Et l'absence de microfissures est la clé de la durabilité de la structure. De plus, le processus de travail lui-même est beaucoup plus rapide, nettement plus facile et beaucoup plus silencieux.
Sur cette base, il n'est pas surprenant que, selon les données de 2016, la Russie produise à elle seule 1200 types d'outils et d'équipements divers, dont le principal élément de travail est le diamant.
Applications médicales
Le minéral le plus dur de la nature convient non seulement au traitement des matériaux rugueux et dursraces. Le diamant est également indispensable dans les instruments médicaux. Après tout, plus l'incision des tissus est fine et précise, mieux le corps fait face à la récupération. Et pour les opérations complexes sur les organes vitaux, la largeur de l'incision joue un rôle encore plus déterminant.
De plus, le scalpel avec un mince film de diamant sur la lame reste aiguisé pendant une longue période.
Perspectives dans l'électronique
Le développement de circuits intégrés en diamant est également activement promu. Dans ceux-ci, de minuscules diamants sont utilisés pour le support. L'équipement produit par cette méthode est plus résistant aux changements de température et aux fortes surtensions. Les diamants peuvent également être utilisés pour transmettre des données dans les télécommunications. Les caractéristiques de ces cristaux vous permettent de transmettre des signaux de différentes fréquences simultanément sur le même câble.
Le minéral le plus dur sur Terre aide à l'exploration spatiale
En outre, le diamant est en demande dans l'industrie chimique. Un environnement agressif qui endommage facilement le verre n'est absolument pas terrible pour un diamant. Les physiciens utilisent des cristaux pour mener des expériences de physique quantique et d'exploration spatiale.
Lors de la création d'optiques de télescope, les exigences en matière de précision et de fiabilité des matériaux deviennent critiques. C'est là qu'entre en jeu le minéral naturel le plus dur, qui possède des paramètres physiques et chimiques exceptionnels.
Synthétiser des diamants
Avec une demande aussi intense pourminéral précieux le plus dur, la question de sa synthèse artificielle s'est posée avec acuité. A noter qu'aucune réserve de pierres n'est en mesure de satisfaire la demande toujours croissante. Et après de longues expériences, les scientifiques ont réussi à créer un analogue du diamant naturel, qui possède toutes les caractéristiques nécessaires. À ce jour, la production de diamants artificiels pour les besoins industriels est déjà devenue une pratique courante.
Il existe plusieurs méthodes pour synthétiser ce minéral. Le premier est le plus proche de sa formation dans le milieu naturel. La synthèse est réalisée en utilisant une température ultra-élevée et une pression énorme. La seconde technique permet d'extraire le diamant de la vapeur. Il est utilisé dans la technologie des films - les cristaux sont appliqués sous forme de film mince sur les tranchants des outils. Cette méthode est particulièrement demandée dans la fabrication d'instruments chirurgicaux. Et le troisième produit une dispersion de petits cristaux par détonation et refroidissement rapide.
Les expériences se sont poursuivies et le nitrure de bore a été synthétisé, qui est 20 % plus dur que le diamant naturel. Cependant, alors que cette substance est si petite que le diamant est traditionnellement considéré comme le minéral le plus dur.
