Propriedades materiais do diamante - Material properties of diamond
| Diamante | |
|---|---|
 Um cristal de diamante octaédrico na matriz
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| Em geral | |
| Categoria | Não-metal nativo, mineral |
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Fórmula (unidade de repetição) |
Carbono (C) |
| Sistema de cristal |
Diamante cúbico ( a = 3,56683 Å ) |
| Identificação | |
| Cor | Na maioria das vezes incolor a amarelo ou marrom. Raramente rosa, laranja, verde, azul, cinza ou vermelho. |
| Hábito de cristal | Octaédrico, cubo-octaédrico, esférico ou cúbico |
| Decote | Perfeito; paralelo à face octaédrica |
| Fratura | Irregular |
| Dureza da escala de Mohs | 10 |
| Onda | Branco |
| Diafaneidade | Claro para não |
| Gravidade Específica | 3,516-3,525 |
| Índice de refração | 2.417 |
| Pleocroísmo | Nenhum |
| Fusibilidade | Queima acima de 700 ° C no ar. |
| Solubilidade | Resistente a ácidos, mas dissolve-se irreversivelmente em aço quente |
| Outras características | ponto de ebulição = nenhum, pressão de vapor muito baixa antes de decompor no estado sólido |
| Variedades principais | |
| Ballas | Esférica, estrutura radial, criptocristalina, preto opaco |
| Bort | Mal formado, criptocristalino, sem forma, translúcido |
| Carbonado | Maciço, microcristalino, preto opaco |
O diamante é o alótropo do carbono no qual os átomos de carbono estão dispostos no tipo específico de rede cúbica chamada diamante cúbico . O diamante é um cristal que é transparente a opaco e geralmente isotrópico ( birrefringência nenhuma ou muito fraca ). O diamante é o material natural mais duro conhecido. No entanto, devido à fragilidade estrutural importante, a tenacidade do diamante a granel é apenas razoável a boa. A resistência à tração precisa do diamante a granel é pouco conhecida; no entanto, resistência à compressão de até60 GPa foram observados, e pode ser tão alto quanto90-100 GPa na forma de fios ou agulhas de tamanho micro / nanômetro (~100–300 nm de diâmetro, micrômetros de comprimento), com uma tensão elástica de tração máxima correspondente em excesso de 9%. A anisotropia da dureza do diamante é cuidadosamente considerada durante o corte do diamante . O diamante tem um alto índice de refração (2,417) e propriedades de dispersão moderada (0,044) que dão aos diamantes lapidados seu brilho. Os cientistas classificam os diamantes em quatro tipos principais de acordo com a natureza dos defeitos cristalográficos presentes. Traços de impurezas que substituem os átomos de carbono na estrutura cristalina do diamante e, em alguns casos, defeitos estruturais são responsáveis pela ampla gama de cores observada no diamante. A maioria dos diamantes são isolantes elétricos e condutores térmicos extremamente eficientes . Ao contrário de muitos outros minerais, a gravidade específica dos cristais de diamante (3,52) tem uma variação bastante pequena de diamante para diamante.
Dureza e estrutura cristalina
Conhecido pelos gregos antigos como ἀδάμας ( adámas , 'adequado, inalterável, inquebrável') e às vezes chamado de adamante , o diamante é o material natural mais duro conhecido e serve como definição de 10 na escala de Mohs de dureza mineral . O diamante é extremamente forte devido à sua estrutura cristalina, conhecida como diamante cúbico , na qual cada átomo de carbono possui quatro vizinhos covalentemente ligados a ele. O nitreto de boro cúbico a granel (c-BN) é quase tão duro quanto o diamante. O diamante reage com alguns materiais, como o aço, e o c-BN desgasta menos ao cortá-los ou lixá-los. (Sua estrutura de zincblenda é como a estrutura cúbica do diamante, mas com tipos alternados de átomos.) Um material atualmente hipotético, nitreto de carbono beta (β- C
3N
4), também pode ser tão ou mais difícil em uma forma. Foi demonstrado que alguns agregados de diamante com granulometria nanométrica são mais duros e mais resistentes do que grandes cristais de diamante convencionais, portanto, apresentam melhor desempenho como material abrasivo. Devido ao uso desses novos materiais ultraduros para testes de diamante, valores mais precisos são agora conhecidos para a dureza do diamante. Uma superfície perpendicular à direção cristalográfica [111] (que é a diagonal mais longa de um cubo) de um diamante puro (ou seja, tipo IIa) tem um valor de dureza de167 GPa quando riscado com uma ponta de nanodiamante , enquanto a própria amostra de nanodiamante tem um valor de310 GPa quando testado com outra ponta de nanodiamante. Como o teste só funciona corretamente com uma ponta feita de material mais duro do que a amostra sendo testada, o valor verdadeiro para o nanodiamante é provavelmente um pouco menor do que310 GPa .
A resistência à tração precisa do diamante é desconhecida, no entanto, a resistência até60 GPa foi observado e, teoricamente, poderia ser tão alto quanto90-225 GPa dependendo do volume / tamanho da amostra, a perfeição da estrutura do diamante e sua orientação: A resistência à tração é a mais alta para a direção do cristal [100] (normal para a face cúbica), menor para o [110] e o menor para o eixo [111] (ao longo da diagonal do cubo mais longa). O diamante também tem uma das menores compressibilidades de qualquer material.
Os diamantes cúbicos têm uma clivagem octaédrica fácil e perfeita , o que significa que eles têm apenas quatro planos - direções fracas seguindo as faces do octaedro onde há menos ligações - ao longo dos quais o diamante pode facilmente se dividir com o impacto sem corte para deixar uma superfície lisa. Da mesma forma, a dureza do diamante é marcadamente direcional : a direção mais dura é a diagonal na face do cubo , 100 vezes mais dura do que a direção mais suave, que é o plano dodecaédrico . O plano octaédrico é intermediário entre os dois extremos. O processo de corte do diamante depende muito dessa dureza direcional, pois sem ela um diamante seria quase impossível de ser modelado. A clivagem também desempenha um papel útil, especialmente em pedras grandes, onde o cortador deseja remover o material defeituoso ou produzir mais de uma pedra da mesma peça bruta (por exemplo, diamante Cullinan ).
Os diamantes cristalizam no sistema de cristal cúbico de diamante ( grupo espacial Fd 3 m) e consistem em átomos de carbono ligados tetraedricamente e covalentemente. Uma segunda forma chamada lonsdaleíta , com simetria hexagonal , também foi encontrada, mas é extremamente rara e se forma apenas em meteoritos ou em síntese em laboratório. O ambiente local de cada átomo é idêntico nas duas estruturas. A partir de considerações teóricas, espera-se que a lonsdaleita seja mais dura do que o diamante, mas o tamanho e a qualidade das pedras disponíveis são insuficientes para testar essa hipótese. Em termos de hábito cristalino , os diamantes ocorrem mais frequentemente como euédricos (bem formados) ou octaedros arredondados e octaedros achatados e geminados com um contorno triangular. Outras formas incluem dodecaedros e (raramente) cubos. Há evidências de que as impurezas de nitrogênio desempenham um papel importante na formação de cristais euédricos bem formados. Os maiores diamantes encontrados, como o Diamante Cullinan, eram informes. Esses diamantes são puros (ou seja, tipo II) e, portanto, contêm pouco ou nenhum nitrogênio.
As faces dos octaedros de diamante são altamente lustrosas devido à sua dureza; defeitos de crescimento de forma triangular ( trígonos ) ou poços de corrosão estão frequentemente presentes nas faces. A fratura de um diamante é irregular. Os diamantes que são quase redondos, devido à formação de vários degraus nas faces octaédricas, são comumente revestidos por uma película semelhante a uma goma ( nyf ). A combinação de faces em degraus, defeitos de crescimento e nyf produz uma aparência "escamosa" ou ondulada. Muitos diamantes são tão distorcidos que poucas faces de cristal são discerníveis. Alguns diamantes encontrados no Brasil e na República Democrática do Congo são policristalinos e ocorrem como massas radiais opacas, de cor escura, esféricas, de minúsculos cristais; eles são conhecidos como balas e são importantes para a indústria, pois não possuem os planos de clivagem do diamante de cristal único. Carbonado é uma forma microcristalina opaca semelhante que ocorre em massas disformes. Como o diamante de balas, o carbonado carece de planos de clivagem e sua gravidade específica varia amplamente de 2,9 a 3,5. Os diamantes Bort , encontrados no Brasil, Venezuela e Guiana , são o tipo mais comum de diamante de grau industrial. Eles também são policristalinos e frequentemente mal cristalizados; eles são translúcidos e clivam facilmente.
Devido à sua grande dureza e forte ligação molecular, as facetas e bordas das facetas de um diamante lapidado parecem as mais planas e nítidas. Um curioso efeito colateral da perfeição da superfície do diamante é a hidrofobia combinada com a lipofilia . A primeira propriedade significa que uma gota d'água colocada em um diamante formará uma gota coerente, enquanto na maioria dos outros minerais a água se espalhará para cobrir a superfície. Da mesma forma, o diamante é excepcionalmente lipofílico, o que significa que a graxa e o óleo se acumulam rapidamente na superfície do diamante. Enquanto em outros minerais o óleo formaria gotas coerentes, em um diamante o óleo se espalharia. Esta propriedade é explorada no uso das chamadas "canetas de graxa", que aplicam uma linha de graxa na superfície de um simulador de diamante suspeito . As superfícies do diamante são hidrofóbicas quando os átomos de carbono da superfície terminam com um átomo de hidrogênio e hidrofílicas quando os átomos da superfície terminam com um átomo de oxigênio ou radical hidroxila . Tratamento com gases ou plasmas contendo o gás apropriado, em temperaturas de450 ° C ou mais, pode alterar a propriedade da superfície completamente. Os diamantes de ocorrência natural têm uma superfície com menos da metade da cobertura em monocamada de oxigênio, sendo o equilíbrio do hidrogênio e o comportamento moderadamente hidrofóbico. Isso permite a separação de outros minerais na mina usando a chamada "correia de graxa".
Dureza
Ao contrário da dureza, que denota apenas resistência a arranhões, a tenacidade ou tenacidade do diamante é razoável a boa. A tenacidade está relacionada à capacidade de resistir à quebra por quedas ou impactos. Por causa da clivagem perfeita e fácil do diamante, ele é vulnerável à quebra. Um diamante se estilhaçará se for atingido por um martelo comum. A tenacidade do diamante natural foi medida como2,0 MPa⋅m 1/2 , o que é bom em comparação com outras pedras preciosas como água-marinha (de cor azul), mas ruim em comparação com a maioria dos materiais de engenharia. Como acontece com qualquer material, a geometria macroscópica de um diamante contribui para sua resistência à quebra. O diamante tem um plano de clivagem e, portanto, é mais frágil em algumas orientações do que em outras. Os cortadores de diamante usam esse atributo para cortar algumas pedras, antes da lapidação.
As balas e o diamante carbonado são excepcionais, pois são policristalinos e, portanto, muito mais resistentes do que o diamante de cristal único; eles são usados para brocas de perfuração profunda e outras aplicações industriais exigentes. As formas facetadas específicas dos diamantes são mais propensas a quebrar e, portanto, podem não ser seguráveis por seguradoras de boa reputação. O corte brilhante de gemas é projetado especificamente para reduzir a probabilidade de quebra ou lascamento.
Cristais sólidos estranhos estão comumente presentes no diamante. Eles são principalmente minerais, como olivina , granadas , rubi e muitos outros. Essas e outras inclusões, como fraturas internas ou "penas", podem comprometer a integridade estrutural de um diamante. Os diamantes lapidados que foram aprimorados para melhorar sua clareza através do preenchimento de fraturas ou cavidades no vidro são especialmente frágeis, pois o vidro não resiste à limpeza ultrassônica ou aos rigores da tocha do joalheiro. Diamantes preenchidos com fratura podem quebrar se tratados inadequadamente.
Resistência à pressão
Usados nos chamados experimentos de bigorna de diamante para criar ambientes de alta pressão, os diamantes são capazes de resistir a pressões de esmagamento superiores a 600 gigapascais (6 milhões de atmosferas ).
Propriedades ópticas
Cor e suas causas
Os diamantes ocorrem em várias cores: preto, marrom, amarelo, cinza, branco, azul, laranja, roxo a rosa e vermelho. Os diamantes coloridos contêm defeitos cristalográficos , incluindo impurezas substitucionais e defeitos estruturais, que causam a coloração. Teoricamente, os diamantes puros seriam transparentes e incolores. Os diamantes são cientificamente classificados em dois tipos principais e vários subtipos, de acordo com a natureza dos defeitos presentes e como eles afetam a absorção de luz:
O diamante tipo I tem átomos de nitrogênio (N) como impureza principal, em uma concentração de até 1%. Se os átomos de N estão em pares ou agregados maiores, eles não afetam a cor do diamante; estes são o Tipo Ia. Cerca de 98% dos diamantes de gema são do tipo Ia: esses diamantes pertencem à série do Cabo , em homenagem à região rica em diamantes anteriormente conhecida como Província do Cabo na África do Sul , cujos depósitos são em grande parte do Tipo Ia. Se os átomos de nitrogênio estão dispersos por todo o cristal em locais isolados (não emparelhados ou agrupados), eles dão à pedra uma tonalidade amarela intensa ou ocasionalmente marrom (tipo Ib); os raros diamantes canários pertencem a este tipo, que representa apenas ~ 0,1% dos diamantes naturais conhecidos. O diamante sintético contendo nitrogênio é geralmente do tipo Ib. Diamantes tipo Ia e Ib absorvem tanto na região infravermelha quanto ultravioleta do espectro eletromagnético , de320 nm . Eles também têm fluorescência característica e espectro de absorção visível (consulte Propriedades ópticas ).
Os diamantes do tipo II têm muito poucas ou nenhuma impureza de nitrogênio. O diamante puro (tipo IIa) pode ser rosa, vermelho ou marrom devido a anomalias estruturais que surgem por meio de deformação plástica durante o crescimento do cristal; esses diamantes são raros (1,8% dos diamantes de gema), mas constituem uma grande porcentagem dos diamantes australianos. Os diamantes do tipo IIb, que representam ~ 0,1% dos diamantes de gema, são geralmente de um azul metálico ou cinza devido aos átomos de boro espalhados dentro da matriz do cristal. Esses diamantes também são semicondutores , ao contrário de outros tipos de diamante (consulte Propriedades elétricas ). A maioria dos diamantes cinza-azulados provenientes da mina Argyle, na Austrália, não são do tipo IIb, mas do tipo Ia. Esses diamantes contêm grandes concentrações de defeitos e impurezas (especialmente hidrogênio e nitrogênio) e a origem de sua cor ainda é incerta. Os diamantes do tipo II absorvem fracamente em uma região diferente do infravermelho (a absorção é devido à rede do diamante e não às impurezas) e transmitem no ultravioleta abaixo de 225 nm, ao contrário dos diamantes do tipo I. Eles também têm características de fluorescência diferentes, mas nenhum espectro de absorção visível discernível.
Certas técnicas de aprimoramento de diamante são comumente usadas para produzir artificialmente uma variedade de cores, incluindo azul, verde, amarelo, vermelho e preto. As técnicas de intensificação de cor geralmente envolvem irradiação , incluindo bombardeio de prótons por meio de ciclotrons ; bombardeio de nêutrons nas pilhas de reatores nucleares ; e bombardeio de elétrons por geradores Van de Graaff . Essas partículas de alta energia alteram fisicamente a estrutura do cristal do diamante , tirando os átomos de carbono do lugar e produzindo centros de cor . A profundidade da penetração da cor depende da técnica e de sua duração e, em alguns casos, o diamante pode ficar radioativo em algum grau.
Alguns diamantes irradiados são totalmente naturais; um exemplo famoso é o Diamante Verde de Dresden . Nessas pedras naturais, a cor é transmitida por "queimaduras de radiação" (irradiação natural por partículas alfa originadas do minério de urânio ) na forma de pequenas manchas, geralmente com apenas micrômetros de profundidade. Além disso, os diamantes do Tipo IIa podem ter suas deformações estruturais "reparadas" por meio de um processo de alta pressão e alta temperatura (HPHT), removendo grande parte ou toda a cor do diamante.
Brilho
O brilho de um diamante é descrito como "adamantino", que significa simplesmente semelhante a um diamante. Os reflexos nas facetas de um diamante corretamente lapidado não são distorcidos, devido ao seu nivelamento. O índice de refração do diamante (conforme medido através da luz de sódio ,589,3 nm ) é 2,417. Por ter uma estrutura cúbica, o diamante também é isotrópico . Sua alta dispersão de 0,044 (variação do índice de refração em todo o espectro visível) se manifesta no fogo perceptível de diamantes lapidados. Este fogo - flashes de cores prismáticas vistos em pedras transparentes - talvez seja a propriedade ótica mais importante do diamante do ponto de vista da joalheria. A proeminência ou quantidade de fogo visto em uma pedra é fortemente influenciada pela escolha do corte do diamante e suas proporções associadas (particularmente a altura da coroa), embora a cor do corpo dos diamantes sofisticados (isto é, incomuns) possam esconder seu fogo em algum grau.
Mais de 20 outros minerais têm maior dispersão (que é a diferença no índice de refração para luz azul e vermelha) do que o diamante, como titanita 0,051, andradita 0,057, cassiterita 0,071, titanato de estrôncio 0,109, esfalerita 0,156, rutilo sintético 0,330, cinábrio 0,4, etc. . (ver dispersão ). No entanto, a combinação de dispersão com extrema dureza, desgaste e resistividade química, bem como marketing inteligente, determina o valor excepcional do diamante como gema.
Fluorescência
Os diamantes exibem fluorescência , ou seja, emitem luz de várias cores e intensidades sob luz ultravioleta de onda longa (365 nm): as pedras da série Cape (tipo Ia) geralmente apresentam fluorescência azul, e essas pedras também podem fosforescer amarelo, uma propriedade única entre as gemas . Outras cores de fluorescência de onda longa possíveis são verde (geralmente em pedras marrons), amarelo, malva ou vermelho (em diamantes do tipo IIb). Em diamantes naturais, há normalmente pouca ou nenhuma resposta aos raios ultravioleta de ondas curtas, mas o inverso é verdadeiro para os diamantes sintéticos. Alguns diamantes naturais do tipo IIb fosforescem em azul após a exposição ao ultravioleta de ondas curtas. Em diamantes naturais, a fluorescência sob os raios X é geralmente branco-azulada, amarelada ou esverdeada. Alguns diamantes, principalmente os canadenses, não apresentam fluorescência.
A origem das cores de luminescência muitas vezes não é clara e não é única. A emissão azul de diamantes do tipo IIa e IIb é identificada de forma confiável com deslocamentos, correlacionando diretamente a emissão com deslocamentos em um microscópio eletrônico . No entanto, a emissão de azul no diamante tipo Ia pode ser devido a deslocamentos ou defeitos de N3 (três átomos de nitrogênio beirando uma lacuna). A emissão verde no diamante natural é geralmente devido ao centro H3 (dois átomos de nitrogênio substitucionais separados por um vazio), enquanto no diamante sintético geralmente se origina do níquel usado como catalisador (veja a figura). A emissão de laranja ou vermelho pode ser devido a vários motivos, sendo um deles o centro de vacância de nitrogênio, que está presente em quantidades suficientes em todos os tipos de diamante, até mesmo o tipo IIb.
Absorção ótica
Os diamantes da série Cape (Ia) têm um espectro de absorção visível (como visto através de um espectroscópio de visão direta ) que consiste em uma linha fina no violeta em415,5 nm ; entretanto, esta linha é freqüentemente invisível até que o diamante tenha sido resfriado a temperaturas muito baixas. Associadas a isso estão as linhas mais fracas em478 nm ,465 nm ,452 nm ,435 nm , e423 nm . Todas essas linhas são rotuladas como centros ópticos N3 e N2 e associadas a um defeito que consiste em três átomos de nitrogênio na fronteira com um vazio. Outras pedras mostram faixas adicionais: os diamantes marrons, verdes ou amarelos mostram uma faixa verde em504 nm (centro H3, veja acima), às vezes acompanhado por duas bandas fracas adicionais em537 nm e495 nm (centro H4, um grande complexo presumivelmente envolvendo 4 átomos de nitrogênio substitucionais e 2 vagas de rede). Os diamantes do tipo IIb podem absorver no vermelho distante devido ao boro substitucional, mas de outra forma não mostram espectro de absorção visível observável.
Os laboratórios de gemologia usam máquinas espectrofotométricas que podem distinguir diamantes naturais, artificiais e coloridos . Os espectrofotômetros analisam os espectros de absorção e luminescência infravermelho , visível e ultravioleta de diamantes resfriados com nitrogênio líquido para detectar linhas de absorção que normalmente não são discerníveis.
Propriedades elétricas
O diamante é um bom isolante elétrico , tendo uma resistividade de100 GΩ⋅m para1 EΩ⋅m (10 × 10 11 -10 × 10 18 Ω⋅m ). A maioria dos diamantes azuis naturais são uma exceção e são semicondutores devido às impurezas de boro substitutas que substituem os átomos de carbono. Os diamantes azuis ou cinza-azulados naturais, comuns na mina de diamantes Argyle na Austrália , são ricos em hidrogênio ; esses diamantes não são semicondutores e não está claro se o hidrogênio é realmente responsável por sua cor cinza-azulada. Diamantes azuis naturais contendo boro e diamantes sintéticos dopados com boro são semicondutores do tipo p . Filmes de diamante do tipo N são reproduzivelmente sintetizados por dopagem de fósforo durante a deposição de vapor químico . Junções de diodo pn e diodos emissores de luz UV ( LEDs , em235 nm ) foram produzidos por deposição sequencial de camadas tipo p (dopada com boro) e tipo n (dopada com fósforo). As propriedades eletrônicas do diamante também podem ser moduladas por engenharia de deformação .
Transistores de diamante foram produzidos (para fins de pesquisa). FETs com camadas dielétricas de SiN e SC-FETs foram feitos.
Em abril de 2004, a revista Nature relatou que abaixo da temperatura de transição supercondutoraO diamante dopado com boro de 4 K , sintetizado em alta temperatura e alta pressão, é um supercondutor a granel. A supercondutividade foi posteriormente observada em filmes dopados com boro crescidos por várias técnicas de deposição de vapor químico , e a temperatura de transição mais alta relatada (em 2009) é11,4 K . (Veja também supercondutor covalente # Diamante )
Propriedades magnéticas incomuns (estado de vidro de spin) foram observadas em nanocristais de diamante intercalados com potássio. Ao contrário do material hospedeiro paramagnético, as medições de susceptibilidade magnética do nanodiamante intercalado revelaram um comportamento ferromagnético distinto em5 K . Isso é essencialmente diferente dos resultados da intercalação de potássio em grafite ou fulereno C60, e mostra que a ligação sp3 promove o ordenamento magnético no carbono. As medições apresentaram a primeira evidência experimental de estado de vidro de spin induzido por intercalação em um sistema de diamante nanocristalino.
Condutividade térmica
Ao contrário da maioria dos isoladores elétricos, o diamante é um bom condutor de calor devido à forte ligação covalente e ao baixo espalhamento de fônons. A condutividade térmica do diamante natural foi medida em cerca de 2200 W / (m · K), que é cinco vezes mais do que a prata , o metal mais termicamente condutor. Diamante sintético monocristalino enriquecido com 99,9% do isótopo 12 C teve a maior condutividade térmica de qualquer sólido conhecido à temperatura ambiente: 3320 W / (m · K), embora existam relatos de condutividade térmica superior em nanotubos de carbono e grafeno. Como o diamante tem uma condutância térmica elevada, ele já é usado na fabricação de semicondutores para evitar o superaquecimento do silício e de outros materiais semicondutores. Em temperaturas mais baixas, a condutividade torna-se ainda melhor e atinge 41.000 W / (m · K) a 104 K ( diamante enriquecido com 12 C).
A alta condutividade térmica do diamante é usada por joalheiros e gemologistas que podem empregar uma sonda térmica eletrônica para distinguir os diamantes de suas imitações. Essas sondas consistem em um par de termistores alimentados por bateria montados em uma ponta de cobre fina. Um termistor funciona como um dispositivo de aquecimento, enquanto o outro mede a temperatura da ponta de cobre: se a pedra testada for um diamante, ela conduzirá a energia térmica da ponta com rapidez suficiente para produzir uma queda mensurável de temperatura. Este teste leva cerca de 2–3 segundos. No entanto, as sondas mais antigas serão enganadas pela moissanita , uma forma mineral cristalina de carboneto de silício introduzida em 1998 como uma alternativa aos diamantes, que tem uma condutividade térmica semelhante.
Tecnologicamente, a alta condutividade térmica do diamante é usada para a remoção eficiente de calor em eletrônicos de alta potência. O diamante é especialmente atraente em situações em que a condutividade elétrica do material dissipador de calor não pode ser tolerada, por exemplo, para o gerenciamento térmico de micro-bobinas de radiofrequência ( RF ) de alta potência que são usadas para produzir campos de RF fortes e locais.
Estabilidade térmica
Sendo uma forma de carbono, o diamante oxida no ar se aquecido 700 ° C . Na ausência de oxigênio, por exemplo, em um fluxo de gás argônio de alta pureza , o diamante pode ser aquecido até cerca de1700 ° C . A sua superfície escurece, mas pode ser recuperada com um novo polimento. Em alta pressão (~20 GPa ) o diamante pode ser aquecido até2500 ° C , e um relatório publicado em 2009 sugere que o diamante pode suportar temperaturas de3000 ° C e acima.
Os diamantes são cristais de carbono que se formam nas profundezas da Terra sob altas temperaturas e pressões extremas. Na pressão do ar superficial (uma atmosfera), os diamantes não são tão estáveis quanto o grafite e, portanto, a decomposição do diamante é termodinamicamente favorável (δ H = -2 kJ / mol ). Portanto, ao contrário da campanha publicitária da De Beers que se estendeu de 1948 a pelo menos 2013 sob o slogan "Um diamante é para sempre", os diamantes definitivamente não são para sempre. No entanto, devido a uma barreira de energia cinética muito grande , os diamantes são metaestáveis ; eles não se decompõem em grafite em condições normais .
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Pagel-Theisen, Verena. (2001). Classificação de diamantes ABC: The manual (9th ed.), Pp. 84–85. Rubin & Son nv; Antuérpia, Bélgica. ISBN 3-9800434-6-0
- Webster, Robert e Jobbins, E. Allan (Ed.). (1998). Compêndio de Gemmologist , p. 21, 25, 31. St Edmundsbury Press Ltd, Bury St Edwards. ISBN 0-7198-0291-1
links externos
- Propriedades do diamante
- Propriedades do diamante (S. Sque, tese de doutorado, 2005, University of Exeter, Reino Unido)