Diamant sintètic

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Nomenclatura:

100% C

Primeres matèries:

Carboni grafit

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

La forma al·lotròpica estable del carboni, en condicions estàndard, és el grafit i no el diamant. La termodinàmica ens diu que el diamant no és estable, però la cinética de transformació de diamant a grafit és tan lenta que se suposa estable.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Aspecte facetat, regularitat de morfologia i tamany.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Propietats generals

Densitat:

3.20-3.52 g/cm³

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

800-925 GPa

Coeficient de Poisson:

0.20

Resistència mecànica a compressió:

4.5-5.8 GPa

Resistència mecànica a flexió(MPa):

800-1400 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

6.0-10.7 MPa·m^1/2

Duresa:

A la temperatura de:	Knoop micro	Vickers	Mohs
T_amb	54-84 GPa	95-131 GPa	10

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la temperatura i frequència de:	Constant dielèctrica
298K, 1MHz	5,7

Observacions:

Les propietats depenen fonamentalment del tipus d' impureses i de la seva concentració. Com a semiconductor les energies (eV), poden variar entre:

Tipus II-b (practicament pur, 90-290K), 0,015-0,37

Dopat:

amb B (270-710K), 0,17-0,18

amb Al (270-710K), 0,32

amb Be (270-710K), 0,20-0,35

Propietats tèrmiques

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica	Comentari
T_amb	2000 W/m·K	És fortament anisotròpica i es caracteritza per superficies isotermes elipsoides Fortament influida per la presencia d'impureses.

Propietats químiques

Observacions:

Una important propietat del diamant és la seva resistència a casi totes les formes d’atac químic. El diamant no es atacat pels àcids comuns a les temperatures i pressions empleades normalment als laboratoris químics i es pot rentar amb seguretat amb reactius com l’aigua regia bullent i l’àcid fluorhídric. D’altre banda, el diamant reacciona fàcilment amb àlcalis càustics i amb diverses oxisals. L’oxidació prolongada, condueix a una conversió completa del diamant di diòxid de carboni gasos. L’atac químic es pot donar per reacció amb metalls que formin carburs, com el tungstè i amb aquells que dissolen carboni en estat fos, com els elements del grup del ferro i el platí.

Conformació

Observacions:

Es produeixen diamants sintètics en gran escala sotmetent al grafit a altes pressions (6000 atm) i a temperatures properes a 1000ºC. Altres tècniques es basen en la descomposició del metà a 2000ºC a baixa pressió. Això permet formar pel·lícules de diamant policristal·lí com a recobriment de substrats metàl·lics o ceràmics. Els espessors màxims són de l'ordre del mil·límetre. S'utilitzen en superfícies de broques, encunys, coixinets i engranatges, lents i substrats de dispositius electrònics.

Aplicacions

Imatges: