Diamant je najťažší prírodný materiál. Mohsova stupnica tvrdosti, na ktorom je diamant „10“ a korund (zafír) je „9“, dostatočne nepreukazuje túto neuveriteľnú tvrdosť, pretože diamant je exponenciálne tvrdší ako korund. diamant je tiež najmenej stlačiteľná a najtuhšia látka.
Diamant je výnimočný tepelný vodič - 4-krát lepšie ako meď - čo dáva diamantu význam, ktorý sa nazýva „ľad“. Diamant má extrémne nízku tepelnú rozťažnosť, je chemicky inertný voči väčšine kyselín a zásad, je priehľadný ďaleko infračervené cez hlboké ultrafialové žiarenie, a je jedným z mála materiálov s negatívnou funkciou práce (elektrón afinita). Jedným z dôsledkov negatívnej afinity elektrónov je, že diamanty odpudzujú vodu, ale ľahko prijímajú uhľovodíky, ako je vosk alebo mazivo.
Diamanty nevedú dobre elektrinu, hoci niektoré sú polovodiče. Diamant môže horieť, ak je vystavený vysokej teplote v prítomnosti kyslíka. Diamant má vysokú špecifickú hmotnosť; vzhľadom na nízku atómovú hmotnosť je úžasne hustá uhlík. Lesk a oheň diamantu sú dôsledkom jeho vysokej disperzie a vysokého indexu lomu. Diamant má najvyššiu odrazivosť a index lomu všetkých priehľadných látok.
Diamantové drahokamy sú obyčajne číre alebo bledomodré, ale vo všetkých farbách dúhy sa našli farebné diamanty, nazývané „ozdobné predmety“. Boron, ktoré prepožičiavajú modrastú farbu, a dusík, ktorý dodáva žltý odliatok, sú bežné stopové nečistoty. Dve sopečné horniny, ktoré môžu obsahovať diamanty, sú kimberlit a lamproit. Diamantové kryštály často obsahujú inklúzie iných minerálov, ako je granát alebo chromit. Mnoho diamantov fluoreskuje modro až fialovo, niekedy dosť silne na to, aby boli vidieť za denného svetla. Niektoré modro-fluoreskujúce diamanty fosforesujú žlto (žiara v tme pri následnej reakcii).
Typ diamantov
Prírodné diamanty
Prírodné diamanty sú klasifikované podľa druhu a množstva nečistôt, ktoré sa v nich nachádzajú.
- Typ Ia - Jedná sa o najbežnejší typ prírodného diamantu, ktorý obsahuje až 0,3% dusíka.
- Typ Ib - tento druh je veľmi málo prírodných diamantov (~ 0,1%), ale takmer všetky syntetické priemyselné diamanty sú. Diamanty typu Ib obsahujú až 500 ppm dusíka.
- Typ IIa - Tento typ má veľmi zriedkavý charakter. Diamanty typu IIa obsahujú taký malý dusík, že sa nedá ľahko zistiť pomocou infračervených alebo ultrafialových absorpčných metód.
- Typ IIb - Tento druh má tiež veľmi zriedkavý charakter. Diamanty typu IIb obsahujú taký malý dusík (dokonca nižší ako typ IIa), že kryštál je polovodič typu p.
Syntetické priemyselné diamanty
Syntetické priemyselné diamanty vytvorili proces vysokotlakovej vysokoteplotnej syntézy (HPHT). Pri syntéze HPHT sa grafit a kovový katalyzátor umiestňujú do hydraulického lisu pri vysokých teplotách a tlakoch. V priebehu niekoľkých hodín sa grafit premení na diamant. Výsledné diamanty majú obvykle veľkosť niekoľko milimetrov a sú príliš chybné na použitie ako drahokamy, sú však veľmi užitočné ako hrany na rezných nástrojoch a vŕtacích korunkách a na stlačenie, ktoré vytvára veľmi vysokú hodnotu tlaky. (Zaujímavá vedľajšia poznámka: Aj keď sa diamanty používajú na rezanie, brúsenie a leštenie mnohých materiálov, na obrábanie sa nepoužívajú zliatiny železa, pretože diamant veľmi rýchlo oderá v dôsledku reakcií železa so železom pri vysokej teplote uhlík).
Tenké filmové diamanty
Na ukladanie tenkých vrstiev polykryštalického diamantu sa môže použiť postup nazývaný chemické vylučovanie pár (CVD). Technológia CVD umožňuje nanášať na časti strojov povlaky s nulovým opotrebením, používať diamantové povlaky na odvádzanie tepla z elektronické komponenty, okná módy, ktoré sú priehľadné v širokom rozsahu vlnových dĺžok a využívajú ďalšie vlastnosti diamanty.