Berlian sintetik

Mineralogi, memberitahu kita bahawa kedua-dua grafit dan berlian berkongsi komponen kimia yang sama: karbon. Kerana struktur kristal mereka yang berbeza, grafit adalah lembut, manakala berlian adalah keras.

Biar saya terangkan lebih lanjut:

Struktur berlian ialah susunan padu berpusat muka yang terdiri daripada tetrahedral , di mana setiap atom karbon pusat tetrahedron diikat secara kovalen dalam sambungan yang kuat dan terus kepada empat atom karbon di bucu. Oleh kerana sifat tepu dan arah ikatan kovalen, struktur menjadi sangat teguh.

Untuk menjelaskan lebih lanjut:

Rangka kerja Diamond dicirikan oleh kekisi kubik berpusat muka yang terdiri daripada tetrahedra yang saling bersambung. Dalam setiap tetrahedron, atom karbon pusat membentuk ikatan kovalen dengan empat atom karbon di sekelilingnya di sudut.

Sifat-sifat yang wujud bagi ikatan kovalen, khususnya ketepuan dan arahnya, menyumbang kepada kestabilan dan kekuatan yang melampau susunan ini.

Struktur kristal grafit ditunjukkan dalam rajah, di mana atom karbon disusun dalam lapisan heksagon satah, dengan jarak antara atom karbon dalam satah adalah kecil dan diikat oleh ikatan kovalen, yang kuat dan teguh. Jarak antara atom karbon dalam lapisan bersebelahan adalah besar, terikat oleh daya van der Waals, yang menghasilkan tekstur lembut grafit. Oleh itu, grafit juga merupakan pelincir.

Prinsip asas pengeluaran berlian tiruan adalah untuk mengubah struktur heksagon berlapis grafit menjadi struktur padu berpusat muka berlian. Berlian sintetik semuanya ditukar daripada grafit dalam keadaan kira-kira 5.6 hingga 6 GPa tekanan dan suhu kira-kira 1300 darjah.