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الماس‌های تراش‌خورده.
الماس‌های تراش‌خورده.

اَلماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپ‌های کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختار منشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت وجود دارد.

فهرست مندرجات

[مخفی شود]

[ویرایش] خواص متمایز الماس

  • الماس در بین جامدات در دمای اتاق بالاترین هدایت گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
  • الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری مادون قرمز تا ماورای بنفش را دارا است.
  • شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
  • خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
  • در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم است.
  • سخت‌ترین مادهٔ شناخته شده است.
  • در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون)
  • استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.

با وجود این خواص منحصربه‌فرد، قیمت بالای آن جلوی کاربرد گستردهٔ آن را می‌گیرد و دانشمندان به دنبال پیدا کردن روش‌های تازه برای سنتز آن هستند.

[ویرایش] انواع الماس

الماس طبیعی

هنوز اساساً تنها منبع جواهرات بوده و بالاترین بها را دارد.

الماس سنتزی فشار بالا

سهم گسترده‌ای از بازار صنعت را به خود اختصاص داده‌است. به عنوان ساینده و ابزار برشی و ماشینکاری به کار می‌رود.

الماس سی‌وی‌دی (CVD)

پتانسیل‌های زیادی برای کاربرد در صنعت دارد ولی هنوز بصورت آزمایشگاهی تولید می‌شود.

کربن شبه-الماس (DLC)

اخیراً تولید شده اما دارای کاربردهایی در زمینهٔ ابزار نوری دقیق است.

[ویرایش] ناخالصی‌ها

خواص الماس شدیداً به ناخالصی‌ها وابسته است. حتی وجود مقادیر جزئی ناخالصی مانند نیتروژن می‌تواند خواص آن را بسیار تغییر دهد.

[ویرایش] انواع ناخالصی‌ها

الماس چه به صورت سنتزی و چه به صورت طبیعی هرگز به شکل کاملاً خالص نیست. این ناخالصی‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

ناخالصی‌های شبکه

این نوع ناخالصی‌ها در شبکهٔ الماس به جای یکی از اتم‌های کربن قرار می‌گیرند و با اتم‌های مجاور تشکیل شیوند می‌دهند.

آخال

این ناخالصی‌ها ذرات مجزایی هستند که شبکه را برهم زده و بخشی از آن نمی‌شوند. این ناخالصی‌ها معمولاً سیلیکات‌های آلومینیوم، سیلیکات‌های منیزیم و یا سیلیکات‌های کلسیم هستند.

دو ناخالصی مهم در الماس نیتروژن و بور هستند. این دو عنصر همسایه‌های کربن در جدول تناوبی بوده و به علت داشتن شعاع اتمی کوچک و متناسب، به خوبی در شبکهٔ کریستالی الماس جایگزین می‌شوند.

[ویرایش] منابع

  • Pierson, H.O., HANDBOOK OF CARBON, GRAPHITE, DIAMOND AND FULLERENES: Properties, Processing and Applications, NOYES PUBLICATIONS, 1994.
  • Burchell, T.D., Carbon Materials for Advanced Technologies, Elsevier Science Ltd., 1999.


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Allikas: Vikipeedia

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Teemant

Lihvitud teemandid ehk briljandid.
Omadused
Keemiline valem C
Mineraaliklass ehedad elemendid
Molekulmass 12,01
Värvus värvitu, valge, hall, kollane, sinakas, must
Tihedus (g/cm³) 3,50...3,53
Kõvadus 10 (etalonmineraal)
Lõhenevus täiuslik
Süngoonia kuubiline
Punktigrupp kuubiline heksoktaeedriline
Kriips värvitu
Murdepind karpjas
Läige teemandi
Kristallooptilised omadused
n 2,4175...2,4178

Teemant on süsiniku allotroopne vorm.

Teemant on kuubilise süngoonia mineraal. Teemandi lõhenevuspindade vahele jäävad osad on oktaeedrilised. Lõhenevuse tõttu on teemant habras, eriti löökkoormustel.

Tema tihedus on 3,5 g/cm³. Teemant on kõige kõvem looduslik mineraal.

Teemant on läbipaistev, kui defektid või lisandid tema läbipaistvust ei vähenda. Tal on suur murdumisnäitaja ja tugev dispersioon, ent kuubilise süngoonia tõttu puudub kaksikmurdumine. Puhas teemant ei juhi elektrit, kuid juhib väga hästi soojust – paremini kõigist tahketest ainetest, kaasa arvatud metallid.

Kuumutamisel reageerib teemant hapnikuga ja muude ainetega, samuti lahustub sulatatud metallides. Normaalrõhul on teemant metastabiilne, kuid teemandi muundumine grafiidiks toimub inertses keskkonnas märgatava kiirusega alles temperatuuridel üle 1200°C. Mitmed süsinikku lahustavad metallid, sealhulgas raud, kiirendavad seda protsessi.

Teemandi lihvimisel saadakse hinnalisim vääriskivi briljant.

Maailma suurimad teemandikaevandused asuvad Lõuna-Aafrika Vabariigis. Teemandid tekivad vahevöö ülaosas, kus nende moodustumiseks on piisav rõhk.

[redigeeri] Vaata ka


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Para otros usos de este término, véase Diamante (desambiguación).
Estructura del diamante

Estructura del diamante
Estructura del diamante
Estructura del diamante

El diamante es uno de los alotropos del carbono (el principal es el grafito). El diamante es, en la actualidad, la joya más preciada del mundo. La explotación de mantos diamantíferos constituye un firme renglón para la minería y, finalmente, la venta de estas gemas constituye una fuente muy importante de ingresos.

La dureza del diamante es tal que sobre él se basa la escala de dureza de Mohs, asignándole diez como máximo posible. Su dureza se debe a sus enlaces carbono-carbono muy estables en química, y a su disposición en la estructura: forma una pirámide perfecta, donde si nos fijamos bien y ponemos cualquiera de sus lados como base, podemos contar los átomos de carbono por capas, teniendo la primera uno, la segunda cuatro, la tercera nueve y la cuarta dieciséis, lo que hace una sucesión de cuadrados 1², 2², 3² y 4². Su densidad es de 3.523 kg·m-3, aprox. 3,52 g/cm3

La importancia del diamante no sólo se cifra en su innegable belleza, sino también en su gran utilidad en la industria. Sin el diamante, muchas actividades industriales estarían seriamente limitadas.

El diamante es una ecología de fuerzas nucleares muy duras.

Propiedades [editar]

Regiones ricas en diamantes [editar]

Las regiones ricas en diamantes son la India, Mongolia, EEUU, y Guatemala, pero las características del suelo en donde éstos se hallan son distintas en cada zona. En EEUU, por ejemplo, se encuentran principalmente en tierras areniscas y conglomerados antiguos, probablemente silúricos (pertenecientes al segundo periodo de la era primaria) y masas de los ríos. También de las cuencas de los rios, donde los diamantes son más ricos en valor, ya que cada 500 gramos de diamante bruto encontrado, se puede obtener un 50% de diamante para ser utilizado en collares y perlas.

En el Brasil, en el estado de Alaska, los mantos se encuentran en una roca formada en gran parte por cuarzo y mica; en los estados de Bahía, Goiás y Mato Grosso se hallan en depósitos sueltos de aluviones y en las arenas de los ríos.

En el Sur de África las condiciones son distintas: el diamante se encuentra en las arenas de los ríos y en depresiones crateriformes del suelo, llenas de una tierra que en la superficie es de color pardo amarillento y ya en profundidad es gris azulada, constituida por partículas de una roca eruptiva análoga a la serpentina, procedente de la descomposición de una roca de olivino (llamada kimberlita.)

Extracción y corte [editar]

Extracción y lavado.

Extracción y lavado.

El proceso de extracion es también muy diverso, se pueden entcontrar debajo de rocas, tanto como a dentro de los volcanes, ya que depende de la región en la que el diamante se explote. Pero, en general, las operaciones de laboreo se dividen en tres partes: eliminación del defeque (tierra y piedra que cubre la arena del defecal), extracción y lavado. Los diamantes, es el material mas duro existente, sirve para crear estufas a cuarzo el cual producen una energia bastante elevada, permitiendo que se sienta más calor. El calor produciado por los diamantes se calcula a través de la siguiente ecuación: sen de n1 . sen n3. 10x al cuadrado. Esta ecuación también permite calcular la velocidad de propagación de la luz.

Debido a que el laboreo de estas minas es muy costoso (de cada diez toneladas de erorgasmo, sólo se extrae un quilate de diamante) las compañías únicamente invierten en aquellas zonas que les garanticen una vasta producción. Por lo general, extensos kilómetros de terreno son excavados para obtener una gema de tamaño apreciable. Esto explica por qué el diamante tiene tan alto precio en el mercado.

Un diamante cautiva por sus destellos. La belleza de su resplandor se debe a que posee un alto índice de refracción de la luz y un gran poder dispersivo: al penetrar, los rayos de luz sufren innumerables reflexiones interiores y la luz blanca se dispersa, regresando al interior convertida en un abanico de múltiples colores. Los diamantes y las gotas de agua funcionan como prismas al frenar, en mayor o en menor grado, las longitudes de onda (violeta al máximo, rojo al mínimo), haciendo que los colores se extiendan en forma de arco iris.La ecuación que define este proceso es: C=sen.i sobre c2 donde i es igual al angulo de la refracción al cuadrado y C es el angulo de coloración de el rayo reflejado totalmente (esto se da por el corte del prisma).

El grado de la belleza del arco iris (descubierto por el conde Frank Custó 1968) del diamante depende, de la gran medida del catastral , del tallado y pulido de la pieza. Aunque naturalmente los diamantes tienen sus propios destellos, éstos pueden ser mejorados y multiplicados bajo la mano paciente de un lapidario experto.

Por su extrema dureza, el diamante sólo puede partirse con otro diamante. Por eso, en el tallado y pulido de la piedra uno de los elementos más importantes es el diamante mismo.

Antes de proceder a cortar, se examina la gema para determinar sus planos de crucero. Luego se traza sobre ella una línea que marque el perímetro de dichos planos. Sobre éste se hace una pequeña ranura con una especie de palo que lleva en su extremo una arista de diamante. Por esa abertura se introduce una finísima hoja de acero, se le da un golpe seco y la piedra se parte en dos.

Para el tallado, los lapidarios usan sierras circulares de fósforo sobre cuyo filo se pone polvo de diamante mezclado con aceite de oliva, tantas veces como dure la operación (que, en ocasiones, se prolonga durante días dependiendo del tamaño y dureza de la gema.)

Pero no todos los diamantes son útiles para joyería. Cualquier defecto puede restarles valor y entonces sólo tienen aplicación industrial. Generalmente esto sucede con aquéllos que presentan en su interior burbujas o partículas extrañas, o bien, con los que están irregularmente formados o pobremente coloreados.

Aplicaciones en la industria [editar]

Hay dos tipos de diamante comúnmente usados en la industria: el carbonado, y el ballas. El primero presenta un marcado principio de cristalización con un gran número de puntitos blancos luminosos. El ballas es de forma semiesférica y superficie granulienta. Por su extrema dureza es imposible lapidarlos.

Diamante pulimentado

Diamante pulimentado

Con estos diamantes se fabrican troqueles y muelas para pulir herramientas. También se emplean para perforar pozos petroleros y para cortar todo tipo de piedras.

El campo actual de investigación de utilidad industrial del diamante es el de los semiconductores de alto rendimiento, debido a que tienen características de conductividad tanto de calor como de electrones muy superiores a las del silicio (elemento más común actualmente para estas aplicaciones).

Durante mucho tiempo se soñó con lograr producir diamantes artificialmente. Fue hasta 1954 que la compañía General Electric produjo (aunque pequeños) auténticos diamantes al someter una sustancia carbonosa (rica en grafito) a una temperatura de 2.899 grados Celsius y presión de más de 100.000 atmósferas (semejante a la que se supone que existía en las profundidades de la corteza terrestre cuando se formaron los mantos diamantíferos.)

A partir de entonces, el diamante artificial se fabrica en gran escala cascal. Su mayor aplicación es de tipo industrial, aunque también se fabrican diamantes para joyas. Su precio es más reducido que el de uno auténtico.

En 2003 dos empresas estadounidenses llegaron de forma independiente a procesos basados en la precipitación para generar diamantes artificiales ("cultivados") imposibles de diferenciar de uno natural, e incluso de mayor pureza en algunos casos.

El diamante está cotizado en 200 dólares por cada 6 puntos (2005).

Dureza del diamante [editar]

El diamante es el más duro de todos los cuerpos de la naturaleza: por eso se le ha atribuido el grado 10 en la escala de Mohs. Resiste a la acción de los ácidos y arde en el oxígeno a 800ºC aproximadamente, convirtiéndose entonces en dióxido de carbono. A 1.000ºC, y en atmósfera inerte, se transforma en grafito.

Enlaces externos [editar]

Commons

Wikcionario


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Diamanto estas unu el la naturaj alotropoj de karbono; la ĉefa alotropo estas grafito. Ĝi estas gemo, uzata por juveloj.

[redaktu] Ecoj

Diamanto estas travidebla, optike izotropa kristalo kun refrakta indekso de 2,417, alta dispersiĝo de 0,044, kaj specifa pezo de 3,52, dureco laŭ Mohs-skalo de 10.

[redaktu] Malmoleco kaj kristala strukturo

Iam sciata kiel neceda, diamanto estas la plej malmola sciata nature okazanta materialo, poentanta 10 je la malnova dureca skalo de Mohs. La materialo bora nitrido, kiam en formo strukture identa al diamanto, estas preskaŭ tiel dura kiel diamanto; nune hipoteza materialo, beta karbonnitrido, eble ankaŭ estas tiel dura aŭ pli dura en unu formo. La nomo de la diamanto derivas de la Greka adamas, "nemalsovaĝigebla" aŭ "nevenkebla" aludanta al ĝia dureco.

Diamantoj tipe kristalizas en la kuba kristala sistemo kaj konsistas de tetraedre ligitaj atomoj. Dua formo nomita lonsdalito* kun sesangula simetrio troviĝas. La loka medio de ĉiu atomo estas identa en la du strukturoj. Kubaj diamantoj havas perfektan oktaedran fendiĝon, kiu signifas ke ili havas kvar fendiĝajn ebenaĵojn. Diamantoj plej ofte estas eŭedraj* (rondita aŭ havantaj bonajn edrojn) okedroj kaj ĝemeliĝaj okedroj. Aliaj formoj inkludas dekduedrojn kaj kubojn. Diamantoj ofte troviĝas kun mantelo de "nifo"*, gum-simila haŭto. Iliaj rompiĝoj estas ŝtup-similaj, konkoidaj, aŭ neregulaj.

[redaktu] Optikaj ecoj

La glaceo de diamantoj priskribiĝas kiel diamanta. Diamantoj montrigas fluoresko de variaj koloroj sub longonda ultraviola lumo, sed ĝenerale estas blu-blanka, flaveta, aŭ verdeta sub iksradioj. Diamantoj havas sorban spektrumon konsistanatan de fajna linio en la violo ĉe 415,5 nm. Koloraj ŝtonoj montras pliajn bendojn. Brunaj diamantoj montras bendon en la verdo ĉe 504 nm, kelkfoje akompanata de du aldonaj malfortaj bendoj anakŭ en la verdo.

[redaktu] Elektraj ecoj

Krom la plejmulto de naturaj bluaj diamantoj kaj speciale faritaj artefaritaj diamantoj kiuj estas semikonduktaĵoj, la plejmulto de diamantoj estas izolaĵoj, sed malsame de la plejmulto de izolaĵoj, ĝi estas bona konduktanto de varmo pro la forta ligado inter molekuloj. Speciale purigitaj artefaritaj diamantoj havas la plej altan termikan konduktivecon (20-25 W/cmK, kvinoble kupro) de iu ajn solidaĵo ĉe ĉambra temperaturo. Multaj bluaj diamantoj entenas borajn atomojn, kiu anstatŭas karbonajn atomojn en la kristala matrikso, kaj ankaŭ havas altan termikan konduktivecon. Naturaj bluaj diamantoj lastatempe akiritaj de la minejo Argyle en Australio ŝuldas sian koloron al troabundo de hidrogenaj atomoj; tiuj ĉi diamantoj ne estas semikonduktaĵoj.

[redaktu] Termikaj ecoj

Ĉar diamantoj havas tiel altan termikan konduktivecon, ili jam estas uzitaj de semikonduktaĵaj fabrikantoj por malebligi supervarmigado de silicio kaj aliaj semikondukaĵoj. Naturaj bluaj diamantoj entenantaj boron kaj sintezaj diamantoj dopitaj kun boro estas p-tipaj semikonduktaĵoj. Se n-tipa semikonduktaĵo povas esti sintezita, elektronikaj cirkvitoj povos esti manufakturitaj el diamanto. Ĉirkaŭmonda esploro progresas, kun okaza sukceso raportita, sed nenio definativa. Dum 2002 raportiĝis en la ĵurnalo Nature ke esploristoj sukcesis deponi maldikan diamantan filmon sur diamanta surfaco, kiu estas grava paŝo al manufakturado de diamanta floko. Dum 2003 raportiĝis ke NTT disvolvis diamantan semikonduktaĵan aparaton.

[redaktu] Konsisto kaj koloro

Diamantoj el Tipo I havas nitrogenaj atomoj kiel la ĉefa malpuraĵo. Se la atomoj estas en grapoloj, ili ne efikas la koloro de la diamanto (Tipo Ia). Se ili disiĝas tra la kristalo, ili donas al la ŝtono flavan kolornuancon (Tipo IIb), la Kaba serio. Tipe, natura diamanta kristalo entenas kaj Tipo Ia-an kaj Tipo Ib-an materialon. Sintezaj diamantoj kiuj entenas nitrogenon estas Tipo Ib.

Diamantoj el Tipo II ne havas nitrogenaj malpuraĵoj. Malofte, ili entenas neniajn aliajn malpuraĵojn: tiuj ĉi estas Tipo IIa, kaj koloriĝas ruĝeta, ruĝa, aŭ bruna per strukturaj anomalioj leviĝanta per plasta deformiĝo. Tiuj el Tipo IIb estas la naturaj bluaj diamantoj, kiuj entenas disan boron en la kristala matrikso.

Diamantoj okazas en variaĵo de koloroj: ŝtala, blanka, blua, flava, oranĝa, ruĝa, verda, ruĝeta, bruna, kaj nigra. Koloraj diamantoj entenas malpuraĵojn aŭ molekulajn difektojn kiuj kaŭzas kolorado, dum puraj diamantoj estas ĉiam travideblaj kaj senkoloraj.

Dum la malfrua 18-a jarcento, diamantoj montriĝis fariĝi de karbono per ja multekosta eksperimento de ekbruligo de diamanto (per brula glaso en oksigena atmosfero kaj per montrado ke gaso de karbonata acido (karbona duoksido) produktiĝis de la brulado. La fakto ke diamantoj estas bruleblaj postulas pluan ekzaminadon, ĉar ĝi rilatas al interesiga fakto pri diamantoj. Diamantoj estas karbonaj kristaloj, kiuj formiĝis profunde en la Tero ĉe alta temperaturo kaj ekstrema premo. Ĉe surfaca aera premo (unu `atmosfero), diamantoj ne estas tiel stabila kiel grafito, kaj tiel la diseriĝo de diamantoj estas termodinamike favora. Do spite al la reklama kampanjo de De Beers, diamantoj certe ne daŭras por ĉiam. Tamen, pro la tre alta bariero de kinetika energio, diamantoj estas metastabilaj; ili ne diseriĝos al grafiton ĉe normaj kondiĉoj.

[redaktu] La diamanta industrio

Pro sia alta dispersiĝo kaj nesuperita dureco, diamantoj jam longe altestimiĝis kiel ero de juvelaro. Granda komerco en gem-rangaj diamantoj ekzistas, plejparte regata de firmao De Beers kiu estas uzinta ĝian monopolon por manipuli prezojn. Unufoje, pensiĝis ke pli ol 80% da la krudaj diamnatoj de la mondo pasis tra la Diamond Trading Company (Diamante Komerca Firmao) posedita de De Beers en Londono, sed la aktuala nombro estas ĉirkaŭ 60%.

Diamantoj taksiĝas laŭ tranĉiĝo, klareco, koloro, kaj karato. Kaj krudaj kaj tranĉitaj diamantoj estas gradigitaj kaj apartigitaj surbaze de tiuj ĉi kvar karakteraĵoj ĉe nombro de forte garditaj gradigaj centroj, tiel kiel DTC.

[redaktu] Tranĉado

La historio de diamanta tranĉado povas esti spurita al la posta Mezepoko, antaŭ kiam diamantoj ĝuiĝis en sia natura okedra stato. La unuaj "pliboniĝoj" de la dezajno de naturo temis pri polurado de kristalaj facoj - tio ĉi vokiĝis pinta tranĉaĵo*. Pli poste, iom malpli ol duono de la kristalo kutime forsegiĝis, tiel kreante la tablan tranĉaĵon*. Ambaŭ fruaj tranĉaĵoj ne rivelus tion kio nun altestimiĝas, ĝia dispersadofajro. Tiutempe, diamantoj valoriĝis pro siaj brila glaceo kaj supera dureco; tablotranĉa diamanto aspektis nigra, kiaj ili ja aperas en pentraĵoj de tiu erao.

Post 1676 la roza tranĉaĵo* ekuziĝis de malaltlandaj tranĉistoj: tiu ĉi estis la unua vere mult-faceta tranĉaĵo kun supren da 16 facetoj. Verŝajne, la roza tranĉaĵo adoptiĝis de Hindio, ĉar multaj historiaj hindaj diamantoj fariĝis tiele (kvankam malpli simetre, ĉar hindaj tranĉistoj penis minimizi rubaĵon).

Malprecize je 1900, la disvolviĝo de diamantaj segiloj kaj bonaj juvelaj torniloj ebligis la disvolvo de modernaj diamantaj tranĉaĵoj, ĉefa inter ili la ronde brilianta tranĉaĵo. En 1919, Marcel Tolkowsky analizis tiun ĉi tranĉaĵon. Liaj kalkuloj konsideris kaj brilecon (la kvanto de respegulita lumo), kaj fajron, tiel kreante delikatan ekvilibron inter ambaŭ. Liaj geometriaj kalkuloj troviĝas en lia libro, Diamond Designs (Diamantaj Dezajnoj).

La moderna ronda brilianto konsistas de 58 facetoj (aŭ 57 se la kuleto ekskludiĝas); 33 sur la krono* (la supra duono super la mezo aŭ talizono* de la ŝtono) kaj 25 sur la paviliono* (la malsupra duono sub la talizono). Dum lastatempaj jardekoj, plej multaj talizonoj estas facetitaj. Multaj talizonoj havas 32, 64, 80, aŭ 96 facetoj; tiuj ĉi facetoj nombriĝas en la tuto. Dum la faceta nombro estas norma, la efektivaj proporcioj (krona alteco kaj angulo, paviliona profundeco, k.t.p.) ne universale konsentiĝas. Oni povas paroli pri la Usona tranĉaĵo aŭ la Skandinavia Normo (Scan. D.N.) por doni nur du ekzemploj.

Eĉ kun modernaj teknikoj, la tranĉado kaj polurado de diamanta kristalo ĉiam rezultigas draman perdon de pezo; malofte ĝi estas malpli ol 50%. La ronde brilianta tranĉaĵo preferiĝas kiam la la kristalo estas okedra, ĉar ofte du ŝtonoj povas tranĉiĝi de unu tia kristalo. Strange formitaj kristaloj tiel kiel makeloj* tre verŝajne tranĉiĝas en ellaborita tranĉaĵo* — tio estas tranĉajo alia ol la ronda brilianto — al kiu la aparta kristala formo utilas.

Popularaj ellaboritaj tranĉaĵoj inkludas la panetan* (ortangula rando), markizinan* aŭ boatetan*, princinan*(kun kvadratan randon), koran*, brioletan* (formo de la roza tranĉaĵo) kaj la piran* aŭ glutetan* tranĉaĵojn. Parole ĝenerale, tiuj ĉi "ellaboritaj tranĉaĵoj"* ne teniĝas al la samaj striktaj normoj kiel la Tolkowski-derivitaj rondaj briliantoj. Tranĉaĵoj estas influitaj de modo; panetoj - kiuj emfazas la glaceon de diamanto kaj malemfazas ĝian fajron - furoris dum la periodo de Art Deco-o, kvankam la princina tranĉaĵo - kiu emfazas la fajron de diamanto anstataŭ ĝia glaceo - nune iĝas pli populara. La princina tranĉaĵo estas ankaŭ populara inter tranĉistoj: inter ĉiuj tranĉaĵoj, ĝi malŝparas plej malmulton de la orininala kristalo.

Dum la 1970-aj jaroj, Bruce Harding disvolvis alian matematikan modelon por juvela konstrukcio. De tiam, kelkaj grupoj estas uzintaj komputilajn modelojn (ekz MSU, OctoNus, GIA, kaj folds.net) kaj specialigitajn skopojn konstrukcii diamantaj tranĉaĵoj.

Dum la 1990-oj Israelaj interesuloj akiris proksimume 20% de la diamanta komerco, aĉetante diamantojn de Rusio kaj de minejoj en Afriko ne regataJ de deBeers. DeBeers nun komercas nur en diamantoj de iliaj propraj minejoj. Maĵora diamanta tranĉa industrio plenkreskiĝas en Gujarata Stato, Hindio kie 90% da mondaj diamantoj (kiel mezuritaj laŭ la nombro de diamantoj) estas tranĉitaj de laboristaro de 800 000. Malgrandaj diamantoj antaŭe ne tranĉindaj estas tranĉataj en Hindio malferme al nova merkata segmento por malgrandaj diamantoj.

[redaktu] Klareco

Klareco estas mezuro de internaj strukturaj malperfektaĵoj nomitaj "inkludoj". Gradoj de klareco uzitaj de la Juvela Instituto de Usono estas:

  • FL - sendifekta laŭ tio ke neniu inkludo estas videbla sub dekobla pligrandigo.
  • IF - interne sendifekta kun neniu inkludo videbla sub 10 obla pligrandigo, nur malgrandaj makuloj.
  • VVS1 kaj VVS2 - tre tre malgrandaj inkludoj kiuj estas malfacile videbla sub 10 obla pligrandigo. VVS1 estas pli bona ol VVS2.
  • VS1 kaj VS2 - tre malgrandaj inkludoj kiuj estas videblaj sub pligrandigo sed nevideblaj al la senpera okulo.
  • SI1 kaj SI2 - malgrandaj inkludoj estas videblaj al la senpera okulo, se oni scias kie rigardi. "SI3" estas neoficiala grado iam uzitaj en la industio.
  • I1, I2, kaj I3 - malperfekta kun inkludoj videblaj al la senpera okulo. Por I#, la inkludoj efikas la brileco de la diamanto kaj estas grandaj kaj evidentaj.

Preter la terminoj por klareca gradado, aliaj konsideroj inkludas la tipon, grandecon, kaj lokon de la inkludoj. Inkludoj apud aŭ sur la surfaco povas malfortikigi la diamanto strukture. Depende de kie en la tranĉita daimanto okazas la inkludo kaj kiel ĝi estas uzata, eblus malkaŝi la inkludon malantau la muntumo. Klareco povas esti "plialtigita" per plenado de la frakturo tre simile al la traktado de rompiĝo en aŭta ventŝirmilo. Tiaj diamantoj iam nomiĝas "frakturplenitaj diamantoj".

[redaktu] Koloro

La Juvela Instituto de Usono uzas la leterojn de "D" ĝis "Z" kiel skalon de koloro kie "D" estas senkolora kaj "Z" estas flava.

  • senkolora: D,E,F
  • proksime senkolora: G,H,I,J
  • pale flava: K,L,M
  • tre flaveta: N,O,P,Q,R
  • flaveta: S,T,U,V,W,X,Y,Z

Senkoloraj diamantoj prezumiĝas pli alte ol flavaj diamantoj. Diamantoj de aliaj koloroj eble prezumiĝas pli alte ol flavaj diamantoj kaj gradigiĝas "Z+". Ekstravagance koloraj diamantoj kiel la profunde blua Hope Diamanto estas aparte valora.

80% da diamantoj produktitaj estas pli malbone kvalitaj diamantoj kiuj uziĝas kiel industriaj diamantoj, kie ilia ekstrema dureco estas utila por tranĉado kaj ŝlifado de alie maltrakteblaj materialoj (inkludantaj aliajn diamantojn). Lastatempe gas-faze deponadaj procezoj elpensiĝis kiuj allasas maldikajn diamantajn filmojn kreskiĝi sur iaj surfacoj, rezulte en multa pliiĝado de la daŭrivo de iaj maŝinaj iloj.

[redaktu] Ercejoj

Historie diamantoj troviĝis en aluviaj deponaĵoj en suda Hindio, kiuj nun elĉerpiĝis. Plej multaj diamantaj deponaĵoj estas en Afriko, notinde en Sud-Afriko, Namibio, Bocvano, la Respubliko de Kongo, kaj Siera-Leono. Militaj grupoj en iuj el tiuj landoj ekregis la diamantajn minojn, uzante la konfliktajn diamantojn financi siajn operacojn.

Ankaŭ estas komercaj deponaĵoj en la Nordorienta Teritorio, Kanado, en la Rusia Arkto, Brazilo, kaj en Norda kaj Okcidenta Aŭstralio. Foje diamantoj troviĝis en la glaĉeraj deponaĵoj en Viskonsino kaj Indianao. La Viskonsinaj trovoj povas eksplikiĝi per lastatempaj Kanadaj eltrovoj, sed la diamantoj trovitaj en Indianio devis veni de gisnun neeltrovitaj fontoj en Kebekio ĉar la movado de la glacio estis de la nordoriento al la sudokcidento. Etaj nanometre grandaj diamantoj, ofte nomitaj nanodiamantoj, ankaŭ troviĝas kiel antaŭ sunaj grajnoj en primativaj meteorŝtonoj.

Diamantoj estis unue produktitaj artefare sur 16-a de februaro, 1953 en Stokholmo, Svedio de la projekto QUINTUS de ASEA, la maĵora elektre manufaktura firmao de Svedio per uzado de grandega aparato planita de Baltzar Von Platen. Premo taksita je 83.000 atmosferoj estis konservata dum horo. Kelkaj malgrandaj kristaloj estis produktitaj. La malkovro estis konservata sekreta.

Dum grandaj diamantoj estas ĝis num pli multikosta produkti artefare ol mini, malgrandaj artefaritaj diamantoj kaj speciale diamanta polvo fariĝis gravan industrion, kun General Electric antaue. Je 2003, du firmaoj planis enkonduki altkvalitaj artefaritaj diamantoj, vide nedistingebla de tiuj nature okazantaj antaŭ 2005. La tradicia diamanta industrio aprecas kontraŭrimedojn.

Urbo de maĵora graveco en la diamanta komerca interŝanĝo estas Antverpeno, Belgio. Estas taksite ke 90% da krudaj diamantoj, 50% da tranĉitaj diamantoj, kaj 40% da industriaj diamantoj de la mondo interŝanĝiĝas en Antverpeno. La industrio reprezentiĝas de la Diamanta Alta Koncilio (HRD). Antaŭ Antverpeno la havenurbo de Bruges vidis plej multan komercon, tenante sian lokon de la 13-a jarcento. Al la 15-a jarcento Bruges malpliiĝis, ĝia haveno stringis per ŝlimo.

Antverpeno estis la centro de la diamanta komerco de la 15-a jarcento gis sia venko en 1585 de la Hispana [militfloto. Amsterdamo tiam anstataŭis kiel la komerca centro pro la translokiĝo de la tranĉistoj de Antverpeno. Antverpeno refoje fariĝis la diamanta komerca centro komence de la 19-a jarcento


[redaktu] Artefarita diamanto

Kube sufacocentrita kristala strukturo de diamanto. Ĉiu karbono estas samvalore, kovalente kunligita kun la 4 najbaraj atomoj.

Kube sufacocentrita kristala strukturo de diamanto. Ĉiu karbono estas samvalore, kovalente kunligita kun la 4 najbaraj atomoj.

Ekde 1955 ekzistas la ebleco, artefarita produkti diamantojn per altaprema-altatemperatura procedo (HPHT – el la angla: high-pressure high-temperature). Ĉe tiu procedo, oni kunpremas grafiton en hidraŭla premilo kun premo ĝis 6 gigapaskalo kaj temperaturo de 1500 °C. Inter tiuj kondiĉoj, la termodinamike pli stabila formo de la karbono estas la diamanto. Tiu transforma procedo povas estis rapidigita per ĉeesto de katalizatoro. Analoge al diamanto, oni povas produkti ankaŭ el la heksagona modifaĵo de bornitrido kuban bornitridon (CBN) per la menciita procedo. CBN ne atingas la durecon de diamanto, kaj estas konstanta eĉ ĉe alta temperaturo kontraŭ oksigeno.

Paralele al tio, oni disvolvis la procedon pri puŝonda diamantosintezo sub grandega premo, kio aperas ankaŭ ĉe eksplodoj. Tiu komercie sukecsa vojo donas diamantan pulvoron en diversaj fajnecoj.

Alternativa ebleco por produkti artefaritan diamanton estas la tavolumo de substratoj kun helpo de kemia vapora tavoligo (CVD - angle.: chemical vapour deposition). Ĉifoje, oni alvoporigas en vakua kamero dimantan tavolon kun diko de kelkaj mikrometroj sur substratoj, kiel ekz. durmetalaj metiiloj. Elira materialo estas la gasmiksaĵo de metano kaj hidrogeno, kiam la unua funkcias kiel karbonfonto.

La substrata temperaturo devas esti sub 1000°C, por malhelpi la transformiĝon al stabila grafito. La kreska rapideco estas kelkaj mikrometroj je horo.

Plia metodo estas kiam plasmotavolumo produktas tavolojn dikajn kelkajn mikrometrojn el t.n. diamantsimilaj karbonoj (DLC: diamond-like carbon). Tiuj tavoloj kunigas la ekstran durecon de la diamanto kaj la tre bonan glitfrotajn proprecojn de la grafito. En ĝi aperas la miksaĵo de sp2- kaj sp3-hibridizitaj karbonoj.

[redaktu] Simbolismo de diamantoj

Diriĝas ke la helenoj kredis ke diamantoj estas la larmoj de la dioj, la romianoj kredis, ke ili estas splitoj de falintaj steloj. Multaj longe mortaj kulturoj jam serĉas por tio dia aŭ mistika en diamantoj, tiel eksplikante ties specialaĵoj.

Eble la plej fruaj simbolaj uzoj de diamantoj estis kiel la okuloj de hinduaj di-statuoj. La diamantoj mem estis pensitaj esti donacoj de la dioj kaj tiel estis dorlotitaj. La punkto, je kiam diamantoj diiĝis ne estas konata, sed fruaj tekstoj indikas ke ili rekoniĝis en Hindio ekde almenaŭ -400

Ĉe Okcidenta kulturo, diamantoj estis tradica emblemo de sentimo kaj virto. Kvankam malofte vidita en juvelaro antaŭ la baroka periodo, fruaj ekzemploj de fianĉiĝaj juveloj enkorpiĝanta diamantojn inkludis la Nupta Krono de Blanĉo (ĉ 1370-1380) kaj la Heftlein-a broĉo de Vieno (ĉ 1430-140), bilda peco montranta nuptan duopon.

Hodiaŭ, diamantoj uziĝas simboli eternecon kaj amon, ofte vidite ornami gefianĉiĝajn ringojn. Tiu ĉi tradicio larĝe imputiĝas al vendada kampajno de De Beers. Kvankam la firmao eble responsas por popularigado de la kutimo, aparte en landoj kie tia tradicio ne ekzistis antaŭe - plejparte en Japanio -, la diamanta gefianĉiĝa ringo povas spuriĝi al la geedziĝo de Maksimiliano la 1-a (tiama arkiduko de Aŭstrio)al Maria de Burgonjo dum 1477. Dum la ago faris multon antaŭenigi la Hapsburga imperio, ĝi faris malmulton igi al la diamanta ringo larĝe renkontitan esprimon de fianĉiĝo.

La komenco de la fianĉiĝa ringo mem povas imputiĝi al la Kvara Laterana Koncilio prezidita de Papo Inocento la 3-a dum 1215. Inocento deklaris pli longa atenda daŭro inter fianĉiĝo kaj geedziĝo; senornamaj ringoj de oro, arĝento, aŭ fero plej frue uziĝis. Juveloj estis pli ol brelokoj, ili estis gravaj kaj rekuraĝigaj simboloj al la aristokratio. Leĝoj fariĝis por konservi videblan apartigon de socia rango., certigante ke nur privilegiitoj portis pucajn juvelojn. Dum tempo pasis kaj leĝoj malstreĉiĝis, diamantoj kaj aliaj juveloj fariĝis atingebla al la meza klaso.

[redaktu] Famaj ŝtonoj


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Diamond

A scattering of round-brilliant cut diamonds shows off the many reflecting facets.
General
Category Native Minerals
Chemical formula C
Identification
Molecular Weight 12.01 u
Color Typically yellow, brown or gray to colorless. Less often in blue, green, black, translucent white, pink, violet, orange, purple and red.[1]
Crystal habit Octahedral
Crystal system Isometric-Hexoctahedral (Cubic)
Cleavage 111 (perfect in four directions)
Fracture Conchoidal - step like
Mohs Scale hardness 10[1]
Luster Adamantine[1]
Polish luster Adamantine[1]
Refractive index 2.4175–2.4178
Optical Properties Singly Refractive[1]
Birefringence none[1]
Dispersion .044[1]
Pleochroism none[1]
Ultraviolet fluorescence colorless to yellowish stones - inert to strong in long wave, and typically blue. Weaker in short wave.[1]
Absorption spectra In pale yellow stones a 415.5 nm line is typical. Irradiated and annealed diamonds often show a line around 594 nm when cooled to low temperatures.[1]
Streak Colorless
Specific gravity 3.52 (+/- .01)[1]
Density 3.5-3.53
Diaphaneity Transparent to subtransparent to translucent

Diamond is the hardest natural material known to man and the third-hardest known material after aggregated diamond nanorods and ultrahard fullerite. Its hardness and high dispersion of light make it useful for industrial applications and jewelry.

Diamonds are specifically renowned as a material with superlative physical qualities — they make excellent abrasives because they can be scratched only by other diamonds, Borazon, ultrahard fullerite, or aggregated diamond nanorods, which also means they hold a polish extremely well and retain their lustre. About 130 million carats (26,000 kg) are mined annually, with a total value of nearly USD $9 billion.[citation needed] About 100,000 kg are synthesized annually.[2]

The name diamond derives from the ancient Greek adamas (αδάμας; “invincible”). They have been treasured as gemstones since their use as religious icons in ancient India and usage in engraving tools also dates to early human history.[3][4] Popularity of diamonds has risen since the 19th century because of increased supply, improved cutting and polishing techniques, growth in the world economy, and innovative and successful advertising campaigns. They are commonly judged by the “four Cs”: carat, clarity, color, and cut.

Roughly 49% of diamonds originate from central and southern Africa, although significant sources of the mineral have been discovered in Canada, India, Russia, Brazil, and Australia. They are mined from kimberlite and lamproite volcanic pipes, which brought to the surface the diamond crystals from deep in the Earth where the high pressure and temperature enables the formation of the crystals. The mining and distribution of natural diamonds are subjects of frequent controversy such as with concerns over the sale of conflict diamonds by African paramilitary groups. There are also allegations that the De Beers Group misuses its dominance in the industry to control supply and manipulate price via monopolistic practices, although in recent years the company's market share has dropped to below 50%.[citation needed]

Material properties

See also: Crystallographic defects in diamond

A diamond is a transparent crystal of tetrahedrally bonded carbon atoms. Diamonds have been adapted for many uses because of the material's exceptional physical characteristics. Most notable are its extreme hardness, its high dispersion index, and high thermal conductivity, with a melting point of 3820 K (6420 °F) and a boiling point of 5100K (8720 °F).[5]

Hardness

Diamond is the hardest natural material known to man - its hardness set to 10 (hardest) on Mohs scale of mineral hardness[6] and having an absolute hardness value of between 90, 167, and 231 gigapascals in various tests. Diamond's hardness has been known since antiquity, and is the source of its name. However, aggregated diamond nanorods, an allotrope of carbon first synthesized in 2005, are even harder than diamond.[7]

The hardest diamonds in the world are from the New England area in New South Wales, Australia. These diamonds are generally small, perfect to semiperfect octahedra, and are used to polish other diamonds. Their hardness is considered to be a product of the crystal growth form, which is single stage growth crystal. Most other diamonds show more evidence of multiple growth stages, which produce inclusions, flaws, and defect planes in the crystal lattice all of which affect their hardness.[8]

The hardness of diamonds contributes to its suitability as a gemstone. Because it can only be scratched by other diamonds, it maintains its polish extremely well, keeping its luster over long periods of time. Unlike many other gems, it is well-suited to daily wear because of its resistance to scratching—perhaps contributing to its popularity as the preferred gem in an engagement ring or wedding ring, which are often worn every day. Industrial use of diamonds has historically been associated with their hardness; this property makes diamond the ideal material for cutting and grinding tools. As the hardest known naturally occurring material, diamond can be used to polish, cut, or wear away any material, including other diamonds. Common industrial adaptations of this ability include diamond-tipped drill bits and saws, or use of diamond powder as an abrasive. Industrial-grade diamonds are either unsuitable for use as gems or synthetically produced, which lowers their value and makes their use economically feasible. Industrial applications, especially as drill bits and engraving tools, also date to ancient times.[citation needed]

Electrical conductivity

Other specialized applications also exist or are being developed, including use as semiconductors: some blue diamonds are natural semiconductors, in contrast to most other diamonds, which are excellent electrical insulators.[6]

Toughness

Toughness relates to a material's ability to resist breakage from forceful impact. The toughness of natural diamond has been measured as 3.4 MN m-3/2,[9] which is good compared to other gemstones, but poor compared to most engineering materials. As with any material, the macroscopic geometry of a diamond contributes to its resistance to breakage. Diamond is therefore more fragile in some orientations than others.

Color

Diamonds can occur in nearly any color, though yellow and brown are by far the most common.[6] "Black" diamonds are not truly black, but rather contain numerous dark inclusions that give the gems their dark appearance. When the color is saturated enough in yellow or brown diamonds, a stone may be referred to as a fancy colored diamond by the gem trade, otherwise they are graded for color in the normal color range of white diamonds.[citation needed] Colored diamonds contain impurities or structural defects that cause the coloration, while pure or nearly pure diamonds are transparent and colorless. Most diamond impurities replace a carbon atom in the crystal lattice, known as a carbon flaw. The most common impurity, nitrogen, causes a slight to intense yellow coloration depending upon the type and concentration of nitrogen present.[6] The Gemological Institute of America (GIA) classifies low saturation yellow and brown diamonds as diamonds in the normal color range, and applies a grading scale from 'D' (colorless) to 'Z' (light yellow). The GIA labels diamonds that have more color than a 'Z' diamond fancy, along with those that are any color other than yellow or brown.[citation needed]

Natural history

Formation

The formation of natural diamond requires very specific conditions. Diamond formation requires exposure of carbon-bearing materials to high pressure, ranging approximately between 45 and 60 kilobars,[10] but at a comparatively low temperature range between approximately 1652–2372 °F (900–1300 °C).[10] These conditions are known to be met in two places on Earth; in the lithospheric mantle below relatively stable continental plates, and at the site of a meteorite strike.

Diamonds formed in cratons

The conditions required for diamond formation in the lithospheric mantle require considerable depth. The range of depth required for diamond formation is calculated to be between 90–120 miles (140–190 kilometers)[10][6] The rate at which temperature changes with increasing depth into the Earth varies greatly in different parts of the Earth. In particular, under oceanic plates the temperature rises more quickly with depth, beyond the range required for diamond formation at the depth required.[10] The correct combination of temperature and pressure is only found in the thick, ancient, and stable parts of continental plates where regions of lithosphere known as cratons exist.[10] Long residence in the cratonic lithosphere allows diamond crystals to grow larger.

The slightly misshapen octahedral shape of this rough diamond crystal in matrix is typical of the mineral. Its lustrous faces also indicate that this crystal is from a primary deposit.

The slightly misshapen octahedral shape of this rough diamond crystal in matrix is typical of the mineral. Its lustrous faces also indicate that this crystal is from a primary deposit.

Through studies of carbon isotope ratios (similar to the methodology used in carbon dating, except with the stable isotopes C-12 and C-13), it has been shown that the carbon found in diamonds comes from both inorganic and organic sources. Some diamonds, known as harzburgitic, are formed from inorganic carbon originally found deep in the Earth's mantle. In contrast, eclogitic diamonds contain organic carbon from organic detritus that has been pushed down from the surface of the Earth's crust through subduction (see plate tectonics) before transforming into diamond.[6] These two different source carbons have measurably different 13C:12C ratios. Diamonds that have come to the Earth's surface are generally very old, ranging from under 1 billion to 3.3 billion years old.

Diamonds occur most often as euhedral or rounded octahedra and twinned octahedra known as macles or maccles. As diamond's crystal structure has a cubic arrangement of the atoms, they have many facets that belong to a cube, octahedron, rhombicosidodecahedron, tetrakis hexahedron or disdyakis dodecahedron. The crystals can have rounded off and unexpressive edges and can be elongated. Sometimes they are found grown together or form double "twinned" crystals grown together at the surfaces of the octahedron. This is all due to the conditions in which they form. Diamonds (especially those with rounded crystal faces) are commonly found coated in nyf, an opaque gum-like skin.[11]

Diamonds and meteorite strikes

Diamonds can also form in other natural high-pressure, relatively low-temperature events. Very small diamonds, known as microdiamonds or nanodiamonds, have been found in impact craters where meteors strike the Earth and create shock zones of high pressure and temperature where diamond formation can occur. Microdiamonds are now used as one indicator of ancient meteorite impact sites.[6]

Surfacing

Schematic diagram of a volcanic pipe

Schematic diagram of a volcanic pipe

Diamond-bearing rock is brought close to the surface through deep-origin volcanic eruptions. The magma for such a volcano must originate at a depth where diamonds can be formed,[6] 150 km (90 miles) deep or more (three times or more the depth of source magma for most volcanoes); this is a relatively rare occurrence. These typically small surface volcanic craters extend downward in formations known as volcanic pipes.[6] The pipes contain material that was transported toward the surface by volcanic action, but was not ejected before the volcanic activity ceased. During eruption these pipes are open to the surface, resulting in open circulation; many xenoliths of surface rock and even wood and/or fossils are found in volcanic pipes. Diamond-bearing volcanic pipes are closely related to the oldest, coolest regions of continental crust (cratons). This is because cratons are very thick, and their lithospheric mantle extends to great enough depth that diamonds are stable. Not all pipes contain diamonds, and even fewer contain enough diamonds to make mining economically viable.

The magma in volcanic pipes is usually one of two characteristic types, which cool into igneous rock known as either kimberlite or lamproite.[6] The magma itself does not contain diamond; instead, it acts as an elevator that carries deep-formed rocks (xenoliths), minerals (xenocrysts), and fluids upward. These rocks are characteristically rich in magnesium-bearing olivine, pyroxene, and amphibole minerals[6] which are often altered to serpentine by heat and fluids during and after eruption. Certain indicator minerals typically occur within diamondiferous kimberlites and are used as mineralogic tracers by prospectors, who follow the indicator trail back to the volcanic pipe which may contain diamonds. These minerals are rich in chromium (Cr) or titanium (Ti), elements which impart bright colors to the minerals. The most common indicator minerals are chromian garnets (usually bright red Cr-pyrope, and occasionally green ugrandite-series garnets), eclogitic garnets, orange Ti-pyrope, red high-Cr spinels, dark chromite, bright green Cr-diopside, glassy green olivine, black picroilmenite, and magnetite.[6] Kimberlite deposits are known as blue ground for the deeper serpentinized part of the deposits, or as yellow ground for the near surface smectite clay and carbonate weathered and oxidized portion.

Once diamonds have been transported to the surface by magma in a volcanic pipe, they may erode out and be distributed over a large area. A volcanic pipe containing diamonds is known as a primary source of diamonds. Secondary sources of diamonds include all areas where a significant number of diamonds, eroded out of their kimberlite or lamproite matrix, accumulate because of water or wind action. These include alluvial deposits and deposits along existing and ancient shorelines, where loose diamonds tend to accumulate because of their approximate size and density. Diamonds have also rarely been found in deposits left behind by glaciers (notably in Wisconsin and Indiana); however, in contrast to alluvial deposits, glacial deposits are not known to be of significant concentration and are therefore not viable commercial sources of diamond.

Diamonds can also be brought to the surface through certain processes which may occur when two continental plates collide and deeply formed rock is thrust to the surface,[citation needed] although this phenomenon is less understood and currently assumed to be uncommon.

Gemological characteristics

The most familiar usage of diamonds today is as gemstones used for adornment. This usage dates back into antiquity and predates other uses.[citation needed] The dispersion of white light into spectral colors, is the primary gemological characteristic of gem diamonds. In the twentieth century, experts in the field of gemology have developed methods of grading diamonds and other gemstones based on the characteristics most important to their value as a gem. Four characteristics, known informally as the four Cs, are now commonly used as the basic descriptors of diamonds: these are carat, cut, color, and clarity.

Most gem diamonds are traded on the wholesale market based on single values for each of the four Cs; for example knowing that a diamond is rated as 1.5 carats (300 mg), VS2 clarity, F color, excellent cut round brilliant, is enough to reasonably establish an expected price range. More detailed information from within each characteristic is used to determine actual market value for individual stones. Consumers who purchase individual diamonds are often advised to use the four Cs to pick the diamond that is "right" for them.

Other characteristics not described by the four Cs influence the value or appearance of a gem diamond. These characteristics include physical characteristics such as the presence of fluorescence, as well as data on a diamond's history including its source and which gemological institute performed evaluation services on the diamond. Cleanliness also dramatically affects a diamond's beauty.

There are three[citation needed] major non-profit gemological associations which grade and provide reports on diamonds. While carat weight and cut angles are mathematically defined, the clarity and color are judged by the trained human eye and are therefore open to slight variance in interpretation.

  • Gemological Institute of America (GIA) was the first laboratory in America to issue modern diamond reports,[12] and is held in high regard amongst gemologists for its consistent, conservative grading.
  • American Gemological Society (AGS) is not as widely recognized nor as old as the GIA but garners a high reputation. The AGS employs a number system for grading cut quality, color grade, and clarity. The highest grade being '0', and the lowest being '10'.
  • Diamond High Council (HRD) Official certification laboratory of the Belgian diamond industry, located in Antwerp. Antwerp World Diamond Center

Carat

The carat weight measures the mass of a diamond. One carat is defined as 200 milligrams (about 0.007 ounce avoirdupois). The point unit—equal to one one-hundredth of a carat (0.01 carat, or 2 mg)—is commonly used for diamonds of less than one carat. All else being equal, the value of a diamond increases exponentially in relation to carat weight, since larger diamonds are both rarer and more desirable for use as gemstones.

The price per carat does not increase smoothly with increasing size. Instead, there are sharp jumps around milestone carat weights, as demand is much higher for diamonds weighing just more than a milestone than for those weighing just less. As an example, a 0.95 carat diamond may have a significantly lower price per carat than a comparable 1.05 carat diamond, because of differences in demand.

A weekly diamond price list, the Rapaport Diamond Report is published by Martin Rapaport, CEO of Rapaport Group of New York, for different diamond cuts, clarity and weights.[13] It is currently considered the de-facto retail price baseline. Jewelers often trade diamonds at negotiated discounts off the Rapaport price (e.g., "R -3%").

In the wholesale trade of gem diamonds, carat is often used in denominating lots of diamonds for sale. For example, a buyer may place an order for 100 carats of 0.5 carat, D–F, VS2-SI1, excellent cut diamonds, indicating he wishes to purchase 200 diamonds (100 carats total mass) of those approximate characteristics. Because of this, diamond prices (particularly among wholesalers and other industry professionals) are often quoted per carat, rather than per stone.

Total carat weight (t.c.w.) is a phrase used to describe the total mass of diamonds or other gemstone in a piece of jewelry, when more than one gemstone is used. Diamond solitaire earrings, for example, are usually quoted in t.c.w. when placed for sale, indicating the mass of the diamonds in both earrings and not each individual diamond. T.c.w. is also widely used for diamond necklaces, bracelets and other similar jewelry pieces.

Clarity

Main article: Diamond clarity

Clarity is a measure of internal defects of a diamond called inclusions. Inclusions may be crystals of a foreign material or another diamond crystal, or structural imperfections such as tiny cracks that can appear whitish or cloudy. The number, size, color, relative location, orientation, and visibility of inclusions can all affect the relative clarity of a diamond. The Gemological Institute of America (GIA) and other organizations have developed systems to grade clarity, which are based on those inclusions which are visible to a trained professional when a diamond is viewed under 10x magnification.

Diamonds become increasingly rare when considering higher clarity gradings. Only about 20 percent of all diamonds mined have a clarity rating high enough for the diamond to be considered appropriate for use as a gemstone; the other 80 percent are relegated to industrial use. Of that top 20 percent, a significant portion contains one or more visible inclusions. Those that do not have a visible inclusion are known as "eye-clean" and are preferred by most buyers, although visible inclusions can sometimes be hidden under the setting in a piece of jewelry.

Most inclusions present in gem-quality diamonds do not affect the diamonds' performance or structural integrity. However, large clouds can affect a diamond's ability to transmit and scatter light. Large cracks close to or breaking the surface may reduce a diamond's resistance to fracture.

Diamonds are graded by the major societies on a scale ranging from flawless to imperfect.

Color

Main article: Diamond color
Jewelers sometimes set diamonds in groups of similar colors

Jewelers sometimes set diamonds in groups of similar colors
The Hope Diamond. Its deep blue coloration is caused by trace amounts of boron in the diamond

The Hope Diamond. Its deep blue coloration is caused by trace amounts of boron in the diamond

A chemically pure and structurally perfect diamond is perfectly transparent with no hue, or color. However, in reality almost no gem-sized natural diamonds are absolutely perfect. The color of a diamond may be affected by chemical impurities and/or structural defects in the crystal lattice. Depending on the hue and intensity of a diamond's coloration, a diamond's color can either detract from or enhance its value. For example, most white diamonds are discounted in price as more yellow hue is detectable, while intense pink or blue diamonds (such as the Hope Diamond) can be dramatically more valuable. The Aurora Diamond Collection displays a spectacular array of naturally colored diamonds, and is a good source of information on the topic of colored diamonds.

Most diamonds used as gemstones are basically transparent with little tint, or white diamonds. The most common impurity, nitrogen, replaces a small proportion of carbon atoms in a diamond's structure and causes a yellowish to brownish tint. This effect is present in almost all white diamonds; in only the rarest diamonds is the coloration due to this effect undetectable. The GIA has developed a rating system for color in white diamonds, from "D" to "Z" (with D being "colorless" and Z having a bright yellow coloration), which has been widely adopted in the industry and is universally recognized, superseding several older systems once used in different countries. The GIA system uses a benchmark set of natural diamonds of known color grade, along with standardized and carefully controlled lighting conditions. Precision-crafted cubic zirconia master sets are sometimes used in the trade, however the GIA has found these sets to be inaccurate.[citation needed] Diamonds with higher color grades are rarer, in higher demand, and therefore more expensive, than lower color grades. Oddly enough, diamonds graded Z are also rare, and the bright yellow color is also highly valued. Diamonds graded D-F are considered "colorless", G-J are considered "near-colorless", K-M are "slightly colored". N-Y usually appear light yellow or brown.

In contrast to yellow or brown hues, diamonds of other colors are more rare and valuable. While even a pale pink or blue hue may increase the value of a diamond, more intense coloration is usually considered more desirable and commands the highest prices. A variety of impurities and structural imperfections cause different colors in diamonds, including yellow, pink, blue, red, green, brown, and other hues. Diamonds with unusual or intense coloration are sometimes labeled "fancy" by the diamond industry. Intense yellow coloration is considered one of the fancy colors, and is separate from the color grades of white diamonds. Gemologists have developed rating systems for fancy colored diamonds, but they are not in common use because of the relative rarity of colored diamonds.

Cut

Main article: Diamond cut

Diamond cutting is the art and science of creating a gem-quality diamond out of mined rough. The cut of a diamond describes the manner in which a diamond has been shaped and polished from its beginning form as a rough stone to its final gem proportions. The cut of a diamond describes the quality of workmanship and the angles to which a diamond is cut. Often diamond cut is confused with "shape".

There are mathematical guidelines for the angles and length ratios at which the diamond is supposed to be cut in order to reflect the maximum amount of light. Round brilliant diamonds, the most common, are guided by these specific guidelines, though fancy cut stones are not able to be as accurately guided by mathematical specifics.

The techniques for cutting diamonds have been developed over hundreds of years, with perhaps the greatest achievements made in 1919 by mathematician and gem enthusiast Marcel Tolkowsky. He developed the round brilliant cut by calculating the ideal shape to return and scatter light when a diamond is viewed from above. The modern round brilliant has 57 facets (polished faces), counting 33 on the crown (the top half), and 24 on the pavilion (the lower half). The girdle is the thin middle part. The function of the crown is to diffuse light into various colors and the pavilion's function to reflect light back through the top of the diamond.

Tolkowsky defines the ideal dimensions to have:

  • Table percentage (table diameter divided by overall diameter) = 53%
  • Depth percentage (Overall depth divided by the overall diameter) = 59.3%
  • Pavilion Angle (Angle between the girdle and the pavilion) = 40.75°
  • Crown Angle (Angle between the girdle and the crown) = 34.5°
  • Pavilion Depth (Depth of pavilion divided by overall diameter) = 43.1%
  • Crown Depth (Depth of crown divided by crown diameter) = 16.2%

The culet is the tiny point or facet at the bottom of the diamond. This should be a negligible diameter, otherwise light leaks out of the bottom. Tolkowsky's ideal dimensions did not include a girdle. However, a thin girdle is required in reality in order to prevent the diamond from easily chipping in the setting. A normal girdle should be about 1%–2% of the overall diameter.

The further the diamond's characteristics are from Tolkowsky's ideal, the less light will be reflected. However, there is a small range in which the diamond can be considered "ideal." Today, because of the relative importance of carat weight in society, many diamonds are often intentionally cut poorly to increase carat weight. There is a financial premium for a diamond that weighs the magical 1.0 carat, so often the girdle is made thicker or the depth is increased. Neither of these tactics make the diamond appear any bigger, and they greatly reduce the sparkle of the diamond. So a poorly cut 1.0 carat diamond may have the same diameter and appear as large as a 0.85 carat diamond. The depth percentage is the overall quickest indication of the quality of the cut of a round brilliant. "Ideal" round brilliant diamonds should not have a depth percentage greater than 62.5%. Another quick indication is the overall diameter. Typically a round brilliant 1.0 carat diamond should have a diameter of about 6.5 mm. Mathematically, the diameter in millimeters of a round brilliant should approximately equal 6.5 times the cube root of carat weight, or 11.1 times the cube root of gram weight, or 1.4 times the cube root of point weight.

Ideal cuts can be controversial as the definitions of brilliance and beauty are very subjective.

Tolkowsky's mathematical model is now superseded by the GIA Facetware software that is the culmination of 20 years of studies on diamond cuts.

New diamond cuts are now all the rage in the diamond industry as for example a design invented in 2003 and called the Genesis cut. This cut differs in shape from the more traditional cuts in its concave surfaces and angles and resembles a 4-pointed star.

Shape

Diamonds do not show all of their beauty as rough stones; instead, they must be cut and polished to exhibit the characteristic fire and brilliance that diamond gemstones are known for. Diamonds are cut into a variety of shapes that are generally designed to accentuate these features.

Diamonds which are not cut to the specifications of Tolkowsky's round brilliant shape (or subsequent variations) are known as "fancy cuts." Popular fancy cuts include the baguette (from the French, meaning rod or loaf of bread), marquise, princess cut (square outline), heart, briolette (a form of the rose cut), and pear cuts. Newer cuts that have been introduced into the jewelry industry are the "cushion" "radiant"(similar to princess cuts, but with rounded edges instead of square edges) and "Asscher" cuts. Many fancy colored diamonds are now being cut according to these new styles. Generally speaking, these "fancy cuts" are not held to the same strict standards as Tolkowsky-derived round brilliants and there are less specific mathematical guidelines of angles which determine a well-cut stone. Cuts are influenced heavily by fashion: the baguette cut—which accentuates a diamond's luster and downplays its fire—was all the rage during the Art Deco period, whereas the princess cut cut—which accentuates a diamond's fire rather than its luster—is currently gaining popularity. The princess cut is also popular amongst diamond cutters: of all the cuts, it wastes the least of the original crystal. The past decades have seen the development of new diamond cuts, often based on a modification of an existing cut. Some of these include extra facets. These newly developed cuts are viewed by many as more of an attempt at brand differentiation by diamond sellers, than actual improvements to the state of the art. One of these is a diamond cut called Pristine Hearts which though round shaped has got a beautiful heart visible through table as well as the bottom side.

Quality

The quality of a diamond's cut is widely considered the most important of the four Cs in determining the beauty of a diamond; indeed, it is commonly acknowledged that a well-cut diamond can appear to be of greater carat weight, and have clarity and color appear to be of better grade than they actually are. The skill with which a diamond is cut determines its ability to reflect and refract light.

In addition to carrying the most importance to a diamond's quality as a gemstone, the cut is also the most difficult to quantitatively judge. A number of factors, including proportion, polish, symmetry, and the relative angles of various facets, are determined by the quality of the cut and can affect the performance of a diamond. A poorly cut diamond with facets cut only a few degrees out of alignment can result in a poorly performing stone. For a round brilliant cut, there is a balance between "brilliance" and "fire." When a diamond is cut for too much "fire," it looks like a cubic zirconia, which gives off much more "fire" than real diamond. A well-executed round brilliant cut should reflect light upwards and make the diamond appear white when viewed from the top. An inferior cut will produce a stone that appears dark at the center and in some extreme cases the ring settings may show through the top of the diamond as shadows.

Several different theories on the "ideal" proportions of a diamond have been and continue to be advocated by various owners of patents on machines to view how well a diamond is cut. These advocate a shift away from grading cut by the use of various angles and proportions toward measuring the performance of a cut stone. A number of specially modified viewers and machines have been developed toward this end. Hearts and Arrows viewers test for the "hearts and arrows" characteristic pattern observable in stones exhibiting high symmetry and particular cut angles. Closely related to Hearts and Arrows viewers is the ASET which tests for light leakage, light return, and proportions. The ASET (and computer simulations of the ASET) are used to test for AGS cut grade. These viewers and machines often help sellers demonstrate the light performance results of the diamond in addition to the traditional 4 Cs. Detractors see these machines as marketing tools rather than as scientific tools.

The GIA has developed a set of criteria for grading the cut of round brilliant stones that is now the standard in the diamond industry and is called Facetware.

Process

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Ακατέργαστο διαμάντι

Ακατέργαστο διαμάντι

Το διαμάντι ή αδάμας (στη καθαρεύουσα) είναι περίφημο ορυκτό για την ισχυρή λάμψη του και την πολύ μεγάλη σκληρότητά του, με ιδιαίτερη διεθνή εμπορική αξία. Ανήκει στην οικογένεια των αυτοφυών στοιχείων. Αποτελείται δε από καθαρό άνθρακα και είναι το σκληρότερο υλικό που υπάρχει στη φύση. Λόγω της σκληρότητας αυτής χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές εφαρμογές, ενώ η λαμπρότητα του το κάνει το πιο διάσημο και περιζήτητο πολύτιμο λίθο. Το βάρος του μετριέται με καράτια (1 καράτι=200 χιλιοστά του γραμμαρίου)

Διάφορα διάσημα διαμάντια

Διάφορα διάσημα διαμάντια

[Επεξεργασία] Ιστορία

Μέσα από τα έγκατα της γης προερχόμενο το διαμάντι έγινε γνωστό όταν ο άνθρωπος του έδωσε αξία σαν πολύτιμο λίθο. Το όνομα του προέρχεται από την ελληνική λέξη δαμάζω + το στερητικό ‘α’, καθώς στην αρχαιότητα όλες τις σκληρές πέτρες που ήταν αδύνατον να κατεργαστούν τις ονόμαζαν αδάμαντες. Κατά πάσα πιθανότητα τα πρώτα διαμάντια προτοανακαλύφθηκαν στην Ινδία καθώς υπάρχουν αναφορές σε βιβλία οικονομίας και νομοθεσίας του 4ου π.Χ. αιώνα. Η αξιολόγηση των διαμαντιών και των διαφόρων πολύτιμων λίθων αποτελούσε ολόκληρη επιστήμη , ενώ τα διαμάντια υποβάλλονταν σε φόρο και γινόταν και τελωνιακός έλεγχος. Επίσης κατά τους Ινδούς το διαμάντι είχε μαγικές ιδιότητες και θεωρούσαν ότι μέσα από αυτό κάποιος μπορούσε να δει τους διάφορους κινδύνους και να τους απομακρύνει. Το εμπόριο και η διακίνηση των διαμαντιών στον υπόλοιπο κόσμο υπολογίζεται τον 1ο π.Χ. αιώνα όταν από την Ινδία πέρασε στη Κίνα στη συνέχεια στην Αραβία στην Περσία και τέλος στην Ευρώπη.

Κατά τον 14ο αιώνα τα διαμάντια διακινούνταν από την Ινδία στον υπόλοιπο κόσμο μέσω 2 οδών. Η πρώτη , η θαλάσσια ,ξεκινούσε από τον κόλπο Καμπάυ στη συνέχεια πέρναγε τον Περσικό κόλπο , την Αιθιοπία και έφτανε στο Κάιρο και την Αλεξάνδρεια. Η δεύτερη ξεκινούσε από το σημαντικό εμπορικό κέντρο Ορμούζ και στη συνέχεια διασχίζοντας τη Περσία και την Αρμενία έφτανε στην Μικρά Ασία ή στο Χαλέπι της Συρίας και από εκεί τα διαμάντια προωθούνταν στη Βενετία και τη Κωνσταντινούπολη.

Η Βενετία κατά τον 13ο έως τον 16ο αιώνα έγινε το σπουδαιότερο κέντρο διακίνησης διαμαντιών ενώ την ίδια περίοδο εμφανίζονται οι πρώτες μικρές βιοτεχνίες κατεργασίας στη Φλάνδρα. Μέχρι το 16ο αιώνα η Μπριζ ήταν το μεγαλύτερο κέντρο κατεργασίας διαμαντιών στον κόσμο. Κατά τον 16ο αιώνα αφού ανακαλύφτηκε νέα θαλάσσια οδός από την Ινδία μέσω του Ακρωτηρίου της Καλής Ελπίδας έκανε τη Λισσαβόνα κομβικό σημείο διακίνησης διαμαντιών ενώ από τη Μπριζ το σπουδαιότερο μέρος κατεργασίας έγινε η Αμβέρσα που έλεγχε το 40% του παγκόσμιου εμπορίου.

Στις αρχές του 18ου αιώνα εκτός από την Αμβέρσα σημαντικό κέντρο κατεργασίας και εμπορίας διαμαντιών έγινε και το Άμστερνταμ ενώ ξεκίνησε η ανάπτυξη και στο Λονδίνο. Μάλιστα στο Άμστερνταμ το 1822 ιδρύθηκαν τα πρώτα εργοστάσια με ατμοκίνητες μηχανές κατεργασίας. Παράλληλα ανακαλύφτηκαν νέα κοιτάσματα διαμαντιών στον ποταμό Ντος Μαρίνχος της Βραζιλίας που στην αρχή κατηγορήθηκαν σαν ψεύτικα αλλά στην συνέχεια αποδείχτηκε ότι αυτό γινόταν για λόγους ανταγωνισμού.

Κατά τα μέσα του 19ου αιώνα ανακαλύφτηκαν μεγάλα κοιτάσματα διαμαντιών στη Νότια Αφρική. Το πρώτο διαμάντι 10,73 καρατίων με την ονομασία «Εύρηκα» ανακαλύφτηκε τυχαία το 1866 στις όχθες του ποταμού Οράγκη και το 1869 ανακαλύφτηκε ένα μεγάλο διαμάντι το «άστρο της Νοτίου Αφρικής» 47,75 καρατίων που έγινε η βασική αιτία η περιοχή να γεμίσει από κυνηγούς διαμαντιών.

Η Οργάνωση της παραγωγής και η χρησιμοποίηση νέων και σύγχρονων μεθόδων άρχισε μετά το 1871 όταν βρέθηκαν κοιτάσματα στην περιοχή Κίμπερλυ και τότε εμφανίστηκε η πρώτη εταιρεία με την ονομασία Ντε Μπίρς. Στη συνέχεια το 1930 ο Έρνεστ Οπενχάιμερ οργάνωσε τη σύγχρονη παγκόσμια αγορά διαμαντιών που ελέγχεται από τον Κεντρικό Οργανισμό Πωλήσεων με έδρα το Λονδίνο

Κίτρινο διαμάντι

Κίτρινο διαμάντι


[Επεξεργασία] Κοιτάσματα

Τα κοιτάσματα διαμαντιών είναι πρωτογενή και δευτερογενή.

Στα πρωτογενή κοιτάσματα το διαμάντι είναι διάσπαρτο μέσα σε φλέβες ή επίγειες φυσικές σωληνώσεις που είναι γεμάτες από διάφορα πετρώματα με την ονομασία κιμπερλίτες (από το Κίμπερλυ της Νοτίου Αφρικής ).

Τα δευτερογενή κοιτάσματα προέρχονται από την αποσάθρωση των πρωτογενών και τη μεταφορά των υλικών της αποσάθρωσης.

Θεωρείται ότι τα διαμάντια σχηματίστηκαν σε βάθος μεγαλύτερο από 100 χιλιόμετρα κάτω από τη γη και είναι προϊόν κρυστάλλωσης ενός μάγματος κιμπερλίτη.

Επειδή ο κιμπερλίτης λιώνει στους 1500 βαθμούς Κελσίου η αρχική κρυστάλλωση των διαμαντιών έγινε κάτω από μεγάλη πίεση και υψηλή θερμοκρασία. Μέσα στις φλέβες τα διαμάντια βρίσκονται διάσπαρτα σε θραύσματα μικρά ή μεγάλα.

[Επεξεργασία] Ιδιότητες

Τα διαμάντια στη φυσική τους κατάσταση είναι ημιδιαφανή , διαφανή ή ακόμα και αδιαφανή και οι χρωματισμοί τους ποικίλουν .Άχρωμα, γκρίζα, μπλε, κόκκινα, κίτρινα, πράσινα ή και μαύρα. Αυτά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κοσμημάτων είναι διαφανή και άχρωμα.

Αν το διαμάντι βομβαρδιστεί με ακτινοβολία ο χρωματισμός του διαμαντιού μπορεί να αλλάξει. Συχνά οι κρύσταλλοι του διαμαντιού περιέχουν και άλλα μέταλλα όπως γραφίτη, χλωρίτη, ζιρκάνιο, αιματίτη και άλλα. Επίσης παρουσιάζει κάποια οπτική ανισορροπία εξαιτίας της ύπαρξης των άλλων μετάλλων καθώς και διάφορες ωραίες αναλαμπές που το χαρακτηρίζουν σαν πολύτιμο λίθο.

Ο βαθμός σκληρότητας του είναι 10 και μετά ακολουθεί το κορούνδιο με βαθμό σκληρότητας 9. Στη πραγματικότητα όμως το διαμάντι είναι ακόμα πιο σκληρό.

Η σκληρότητα του διαμαντιού διαφέρει και σε αυτό παίζει ρόλο η κατεύθυνση του κάθε κρυστάλλου. Έτσι είναι ευκολότερη η επεξεργασία των διαφόρων επιφανειών του.

Αν και είναι το σκληρότερο ορυκτό που υπάρχει το διαμάντι είναι εύθραυστο, όπως όλα τα σκληρά υλικά.

Είναι αδιάλυτο σε διάφορα οξέα προσβάλλεται όμως από μίγμα θειικού οξέως και διχρωμικού καλίου. Σε υψηλή θερμοκρασία καίγεται εντελώς χωρίς υπολείμματα στάχτης.


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Diamant
Natürliche Diamanten im Brillantschliff
Chemismus C
Mineralklasse Elemente
I/B.02-40 (nach Strunz)
1.3.6.1 (nach Dana)
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse hexakisoktaedrisch 4/m\ \bar 3\ 2/m
Farbe farblos, verschiedene Farben durch Verunreinigungen oder Gitterdefekte möglich
Strichfarbe weiß
Mohshärte 10
Dichte (g/cm³) 3,52
Glanz Diamantglanz
Transparenz transparent bis subtransparent / transluzent
Bruch muschelig bis splittrig
Spaltbarkeit {111} vollkommen
Habitus gedrungen, zum Teil oktaedrisch
Häufige Kristallflächen {111}
Zwillingsbildung Durchdringungszwillinge nach dem Spinellgesetz
Kristalloptik
Brechzahl n = 2,4175 - 2,4178
Doppelbrechung
(optische Orientierung)
keine, da optisch isotrop
Pleochroismus nicht bekannt
Winkel/Dispersion
der optischen Achsen
2vz ~ entfällt, da optisch isotrop
Weitere Eigenschaften
Phasenumwandlungen Unter Luftabschluss und bei Normaldruck Übergang in Graphit oberhalb 1500 °C
Schmelzpunkt 3547 °C
Chemisches Verhalten nahezu inert. Bei hohen Temperaturen Reaktionen mit Wasserstoff, Sauerstoff und Fluor; leicht löslich in Metallschmelzen kohlenstofflöslicher Metalle (z.B. Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom, Platinmetalle) zum Teil unter Carbidbildung.
Ähnliche Minerale strukturell verwandt mit Sphalerit (Zinkblende)
Radioaktivität nicht radioaktiv
Magnetismus nicht magnetisch
Besondere Kennzeichen höchster Schmelzpunkt eines Minerals, hohe Wärmeleitfähigkeit (fünfmal besser als Silber), elektrische Leitfähigkeit: perfekter Isolator, manchmal fluoreszierend, Kompressionsmodul= 442 GPa

Diamant ist neben Graphit und den Fullerenen eine der drei Modifikationen des Kohlenstoffs und mit einer Mohshärte von 10 das härteste bekannte Mineral. Seine Schleifhärte ist sogar 140-mal so groß wie die des Korund. Allerdings ist die Härte des Diamanten auf seinen einzelnen Kristallflächen unterschiedlich, wodurch es erst möglich wird, Diamant mit Diamant zu schleifen, da in dem dazu verwendeten Diamantpulver jeder Härtegrad vorkommt. Diamant ist bei Raumtemperatur metastabil. Die Aktivierungsenergie für den Phasenübergang in die stabile Modifikation (Graphit) ist jedoch so hoch, dass eine Umwandlung in Graphit bei Raumtemperatur praktisch nicht stattfindet. Diamant kristallisiert im kubischen Kristallsystem und ist in reinem Zustand farblos und transparent, kann aber durch Verunreinigungen in den verschiedensten Farben auftreten; die Strichfarbe ist weiß. Im organischen Molekül Adamantan ist die Konfiguration der C-Atome die gleiche wie im Diamantgitter.

Das Wort leitet sich aus dem spätlateinischen diamantem, Akkusativ von diamas ab, einer gräzisierenden Abwandlung von adamas, akk. adamantem, zu griechisch αδάμας, adámas, „unbezwingbar“. Im klassischen Latein wurden als adamas besonders harte Materialien bezeichnet, so etwa von Plinius der Saphir.

Die Masse einzelner Diamanten wird traditionell in Karat angegeben, einer Einheit, die 0,200 Gramm entspricht (s. unten).

Neben dem kubisch kristallisierenden Diamant gibt es auch eine sehr seltene hexagonale Kohlenstoffmodifikation, welche als hexagonaler Diamant oder Lonsdaleit bezeichnet wird.

Ballas (Radialstrahlig) und Carbonado (schwarzer poröser polykristalliner Diamant, der bislang ausschließlich in Zentralafrika und in Südamerika gefunden wurde) bezeichnen dagegen keine Varietäten oder Modifikationen, sondern Diamanten, deren Kristallstrukturen durch ungünstige Wachstumsbedingungen vermehrt Gitterfehler aufweisen.

Aufbau und chemisches Verhalten [Bearbeiten]

Kubische Kristallstruktur des Diamanten. Das Gitter besteht aus zwei sich gegenseitig durchdringenden kubisch flächenzentrierten (fcc) Gittern. Jedes Kohlenstoffatom ist gleichwertig mit vier Nachbaratomen kovalent gebunden.
Kubische Kristallstruktur des Diamanten. Das Gitter besteht aus zwei sich gegenseitig durchdringenden kubisch flächenzentrierten (fcc) Gittern. Jedes Kohlenstoffatom ist gleichwertig mit vier Nachbaratomen kovalent gebunden.

Diamanten bestehen nicht ausschließlich aus reinem Kohlenstoff. Wenn auch der innere Aufbau theoretisch aus reinem Kohlenstoff besteht, so sind die freien Atombindungen an den Grenzflächen des Kristalls doch mit Sauerstoff oder Wasserstoff gesättigt.

Im Diamant sind die Kohlenstoffatome tetraedrisch gebunden; das bedeutet, jedes Atom hat vier symmetrisch ausgerichtete Bindungen zu seinen nächsten Nachbarn. Die große Härte resultiert aus der sehr hohen Bindungsenergie der vollständig in sp3-Hybridisierung vorliegenden chemischen Bindungen.

Diamant verglüht in reinem Sauerstoff bei ca. 720 °C, in Luft bei über 800 °C zu Kohlendioxid. Mit Wasserstoff reagiert Diamant bei hohen Temperaturen zu Kohlenwasserstoffen. Diamant ist löslich in Metallschmelzen kohlenstofflöslicher Metalle und deren Legierungen, wie Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom, Titan, Platin, Palladium und ähnlichen. Aufgrund der sehr kleinen reaktiven Oberfläche ist die Umsetzungsgeschwindigkeit auch entsprechend klein.

Entstehung und Gewinnung [Bearbeiten]

Diamanten bilden sich im Erdmantel unter hohem Druck und Temperaturen, typischerweise in einer Tiefe von etwa 150 Kilometern und Temperaturen von 1200 bis 1400 °C. Die Muttergesteine der Diamanten sind Erdmantelgesteine wie Peridotit und Eklogit. Gasreiche vulkanische Gesteine, so genannte Kimberlite oder Lamproite transportieren Bruchstücke des Erdmantels mit den enthaltenen Diamanten bei ihrer Eruption an die Erdoberfläche, wo man sie in den Pipes, vulkanischen Eruptivschloten, abbaut. Die Transportgeschwindigkeiten aus der Tiefe werden auf wenige Stunden geschätzt, so dass aufgrund der Schnelligkeit keine Phasenumwandlung zu Graphit stattfindet. Diamanten sind Fremd- oder Xenokristalle in Kimberlit und Lamproit und in diesen Magmen chemisch nicht stabil. So kann man an natürlichen Diamanten immer Auflösungserscheinungen beobachten. Von ihren Vorkommen in Pipes können die Diamantkristalle durch natürliche Verwitterungsprozesse, bei denen sie aufgrund ihrer Härte intakt bleiben, abtransportiert werden, und reichern sich dann in Sedimentgesteinen an, die heute eine der Hauptquellen des Minerals darstellen. Solche Vorkommen nennt man alluvial.

Gewonnen werden sie auch in den Pipes der erloschenen Kimberlitvulkane, die senkrecht nach unten, zuerst im Tagebau, dann unter Tage, abgebaut werden. Das Muttergestein wird dabei zermahlen, um die Diamanten zu gewinnen. In Namibia im Südwesten Afrikas kommen Diamanten auch in der Wüste und im Küstenbereich des Meeres unter Wasser vor. Für den Abbau zu Wasser werden spezielle Schiffe eingesetzt, die die Diamanten aus dem Sand waschen.

Mikrodiamanten entstehen vor allem bei Meteoriteneinschlägen: Bei den dabei auftretenden hohen Temperaturen und Drücken wird irdischer Kohlenstoff so stark komprimiert, dass sich kleine Diamantkristalle und auch Lonsdaleiten bilden, die sich aus der Explosionswolke ablagern und noch heute in der Umgebung von Meteoritenkratern wie dem Barringer-Krater nachgewiesen werden können.

Mikrodiamanten kommen auch in Fundstücken von Eisenmeteoriten und ureilitischen Achondriten vor, wo sie vermutlich durch Schockereignisse aus Graphit gebildet wurden. Winzige Diamanten, wegen ihrer typischen Größe von nur einigen Nanometern oft Nanodiamanten genannt, kommen zudem in Form von präsolaren Mineralen in primitiven Meteoriten vor. Irdische Mikrodiamanten wurden zum Beispiel im Erzgebirge, in Griechenland und in Kasachstan gefunden. Die Vorkommen sind an Abschnitte der Erdkruste gebunden, die während einer Gebirgsbildung und Metamorphose unter große Drücke und Temperaturen gebracht wurden.

Das Alter der Diamanten kann anhand ihrer Einschlüsse bestimmt werden. Diese Einschlüsse wachsen gleichzeitig mit dem Diamant, der sie umschließt, und bestehen oft aus Silikatmineralen der Umgebung. Das Alter der Silikatminerale kann mit der Geochronologie anhand ihrer isotopischen Zusammensetzung bestimmt werden; dazu werden hauptsächlich die Zerfallssystematik von 147Sm zu 143Nd und 187Re zu 187Os verwendet. Anhand der inzwischen großen Datenbank an Isotopendaten lässt sich feststellen, dass die Diamantbildung immer wieder zu verschiedenen Zeiten über alle Erdzeitalter hinweg stattfand, und es nicht nur sehr alte Diamanten gibt, die älter als drei Milliarden Jahre sind, sondern auch jüngere, die allerdings immer noch ein Alter von mehreren hundert Millionen Jahren erreichen.

Aus dem Verhältnis der stabilen Isotope 13C und 12C lassen sich Rückschlüsse auf den Ursprung des Kohlenstoffs ziehen. Radioaktives 14C hat eine relativ kurze Halbwertszeit. Nach 500.000 Jahren ist 14C praktisch vollständig zerfallen und in Naturdiamanten genauso wie in Naturgraphit nicht mehr vorhanden.

Vorkommen [Bearbeiten]

Irdische Vorkommen [Bearbeiten]

Die Staaten mit der größten Förderung (2003)
Rang Land Fördermengen
(in Mio. Karat)
1 Russische Föd. 36
2 Botsuana 30
3 Australien 24,3
4 Kongo, Dem. Rep. 23
5 Kanada 11,2
6 Südafrika 10,8
7 Angola 6,2
8 Namibia 1,7
9 Ghana 1
10 Brasilien 0,8
Quelle: Handelsblatt Die Welt in Zahlen (2005)
Staaten mit der größten Gewinnung von Diamanten

Die größten Diamantenvorkommen befinden sich in Russland, Afrika, insbesondere in Südafrika, Namibia, Botsuana, der Demokratischen Republik Kongo und Sierra Leone, in Australien und in Kanada. Es wurden aber auf allen Kontinenten Diamanten gefunden. In Europa gibt es bei Archangelsk ein Vorkommen. Die Weltproduktion an Naturdiamant (etwa durch Rio Tinto Group) liegt heute bei etwa zwanzig Tonnen pro Jahr und deckt bei weitem nicht mehr den Bedarf der Industrie ab. Etwa 80 Prozent des Bedarfs können die Naturdiamanten nicht decken. Daher füllen in steigendem Maße synthetisch erzeugte Diamanten, deren Eigenschaften wie Zähigkeit, Kristallhabitus, Leitfähigkeit und Reinheit genau bestimmt werden können, diese Nachfragelücke. Neueste Grabungen haben riesige Vorkommen von Diamanten in der Nähe von Baku in Aserbaidschan festgestellt.

Kohlenstoffplaneten [Bearbeiten]

Wissenschaftler vermuten, dass in der Milchstraße Kohlenstoff-Planeten existieren, die kilometerdicke Diamantschichten enthalten könnten. Auch in der Nähe des Zentrums der Milchstraße werden solche Himmelskörper vermutet, da die Sterne dort einen durchschnittlich höheren Kohlenstoffgehalt aufweisen. In der Zukunft könnten sich Kohlenstoff-Planeten häufen, weil durch die Kernfusion in den Sternen die Menge an Kohlenstoff im Universum zunimmt [1].

Kohlige Chondriten [Bearbeiten]

Kohliger Chondrit

Kohliger Chondrit

Kohlige Chondriten sind Steinmeteorite mit einem vergleichsweise hohen (bis zu 3 %) Anteil an Kohlenstoff. Diese enthalten manchmal winzige, nanometergroße Diamanten, die allerdings ursprünglich nicht aus unserem Sonnensystem stammen.

Synthetischer Diamant [Bearbeiten]

Seit 1955 ist es mit Hilfe des so genannten Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahrens (HPHT - englisch: high-pressure high-temperature) möglich, künstliche Diamanten herzustellen. Bei diesem Verfahren wird Graphit in einer hydraulischen Presse bei Drücken von bis zu 6 Gigapascal (60.000 Bar) und Temperaturen von über 1500 °C zusammengepresst. Unter diesen Bedingungen ist Diamant die thermodynamisch stabilere Form von Kohlenstoff, so dass sich der Graphit zu Diamant umwandelt. Dieser Umwandlungsprozess kann unter Beigabe eines Katalysators beschleunigt werden. Analog zum Diamant lässt sich aus der hexagonalen Modifikation des Bornitrids ebenfalls unter Verwendung der Hochdruck-Hochtemperatur-Synthese kubisches Bornitrid (CBN) herstellen. CBN erreicht nicht ganz die Härte von Diamant, ist aber zum Beispiel bei hohen Temperaturen gegen Sauerstoff beständig.

Parallel dazu wurde die Schockwellendiamantsynthese unter Zuhilfenahme höchster Drücke, wie sie bei Explosionen auftreten, entwickelt. Dieser kommerziell erfolgreiche Weg liefert Diamantpulver in verschiedenen Feinheiten.

Eine Alternativmöglichkeit zur Herstellung von künstlichem Diamant ist die Beschichtung von Substraten mit Hilfe der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD - engl.: chemical vapour deposition). Dabei wird in einer Vakuumkammer eine einige Mikrometer dicke Diamantschicht auf den Substraten, zum Beispiel Hartmetallwerkzeugen, abgeschieden. Ausgangsstoff dabei ist ein Gasgemisch aus Methan und Wasserstoff, wobei ersteres als Kohlenstoffquelle dient.

Gemäß der Ostwaldschen Stufenregel sollte sich hauptsächlich metastabiler Diamant abscheiden; nach der Ostwald-Volmer-Regel bildet sich wegen seiner geringeren Dichte vorwiegend Graphit. Mit atomarem Wasserstoff gelingt es, Graphit selektiv zu zersetzen und die Bildung von Diamant zu begünstigen. Atomarer Wasserstoff (H) entsteht in einem thermisch oder elektrisch aufgeheizten Plasma aus molekularem Wasserstoff-Gas (H2).

Die Substrattemperatur muss unterhalb von 1000 °C liegen, um die Umwandlung in das stabile Graphit zu unterbinden. Es lassen sich dann Wachstumsraten von mehreren Mikrometern pro Stunde erreichen.

Als weitere Entwicklung können mit Hilfe der Technik der Plasmabeschichtung nur wenige Mikrometer dünne Schichten aus so genanntem diamantartigen Kohlenstoff (DLC: diamond-like carbon) hergestellt werden. Diese Schichten vereinigen gleichzeitig die extreme Härte von Diamant und die sehr guten Gleitreibungseigenschaften von Graphit. In ihnen liegt, je nach Beschichtungsparametern, eine Mischung von sp2- und sp3-hybridisierten Kohlenstoffatomen vor.

Neuerdings ist es Nanotechnikern des Rensselaer Polytechnic Institute in Troy gelungen, magnetische Diamanten herzustellen. Sie sind nur winzige 5 Nanometer klein und besitzen ein eigenes Magnetfeld. Der Effekt beruht auf einem Defekt im Kristallgitter. Dabei wird das Magnetfeld einzelner Elektronen freigesetzt und gebündelt. Anwendungen des gesundheitsverträglichen Kohlenstoffs werden vor allem in der Medizin prognostiziert.

Verwendung [Bearbeiten]

Industrie-Einkorndiamant zum Abrichten von Schleifscheiben

Industrie-Einkorndiamant zum Abrichten von Schleifscheiben

Die prestigeträchtigste Anwendung finden Diamanten als hochwertige Schmucksteine. Eine höhere wirtschaftliche Bedeutung haben sie aber heute durch ihre industrielle Verwendung als Schneidstoff von Bohr-, Schneid-, Schleifwerkzeugen sowie als Zugabe in Polierpasten, wobei man sich ihre große Härte, Verschleißfestigkeit und ihr Wärmeleitvermögen zunutze macht. Es ist in vielen Bereichen ausgesprochen wirtschaftlich, Diamantwerkzeuge einzusetzen, wodurch Ausfallkosten und Umrüstzeiten zum Beispiel für Werkzeuge minimiert werden können. Die geforderte Oberflächenqualität lässt sich oft mit Hilfe von Diamantwerkzeugen ohne zusätzliche Bearbeitung in einem Arbeitsschritt erreichen.

Dünne Schichten aus diamantartigem Kohlenstoff dienen in großtechnischem Maßstab als Verschleißschutz. Diamantbesetzte Skalpelle könnten zum Beispiel in der Medizin zum Einsatz kommen. Mit elektrisch leitfähiger Diamantbeschichtung können Elektroden für den Einsatz in chemischen Reaktionen hergestellt werden, die sehr reaktiven Radikalen standhalten müssen. Großtechnisch kommt hier die Abwasserbehandlung und -reinigung ins Blickfeld.

Durch Zusatz von Bor, Phosphor oder Stickstoff kann Diamant leitfähig gemacht werden und als Halbleiter oder sogar als Supraleiter fungieren. Ein Einsatz in elektronischen Schaltungen könnte wegen der hohen Beweglichkeit der Ladungsträger im Diamant-Einkristall und der guten Temperaturverträglichkeit zu höheren Schaltgeschwindigkeiten führen.

Bereits verwirklicht wurde die Beschichtung von Silizium-Wafern mit künstlichem Diamant, die von der Halbleiterindustrie eingesetzt werden kann, um eine bessere Kühlung elektronischer Schaltungen zu bewerkstelligen.

Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Spektroskopie mit infrarotem Licht, da Diamant Infrarotstrahlung nur in geringem Umfang absorbiert.

Diamanten als Schmucksteine [Bearbeiten]

Ein ungeschliffener Rohdiamant

Ein ungeschliffener Rohdiamant

Ein Diamant hat eine sehr hohe Lichtbrechung und einen starken Glanz, gepaart mit einer auffallenden Dispersion, weshalb er traditionell als Edelstein geschliffen wird. Erst durch die Erfindung moderner Schliffe im 20. Jahrhundert, durch die das Feuer eines Diamanten erst richtig zur Geltung kommt, wurde sein wahrer Wert offenbar. Es beruht auf zahllosen inneren Lichtreflexionen, die durch den sorgfältigen Schliff der einzelnen Facetten hervorgerufen werden, welche in speziell gewählten Winkelverhältnissen zueinander stehen müssen. Mittlerweile werden Schliffe und deren Wirkung auf Rechnern simuliert und die Steine auf Automaten geschliffen, um über eine exakte Ausführung optimale Ergebnisse zu erreichen. Nur ein Viertel aller Diamanten ist qualitativ überhaupt als Schmuckstein geeignet. Davon wiederum erfüllt nur ein kleiner Bruchteil die Kriterien, die heute an Schmucksteine gestellt werden: ausreichende Größe, geeignete Form, hohe Reinheit, und je nach Wunsch Farbigkeit oder Farblosigkeit.

Diamanten werden seit den 1980er Jahren unter anderem mit Lasern bearbeitet, um dunkle Verunreinigungen zu entfernen und Steine zu kennzeichnen. Die Eigenfarbe des Diamanten lässt sich nicht so einfach wie bei anderen Schmucksteinen beeinflussen. Unansehnliche Steine gibt man zur Farbveränderung seit den 1960er Jahren in Kernreaktoren zur Bestrahlung. Das Resultat sind dauerhafte Farbveränderungen: Schmutzig-graue, weiße und gelbliche Steine erhalten ein leuchtendes Blau oder Grün [2] [3]. Daran kann sich noch eine Wärmebehandlung anschließen, wobei die durch Strahlung erzeugten Kristallveränderungen zum Teil wieder „ausheilen“ und als weitere Farbveränderung sichtbar werden. Die Resultate sind nicht immer eindeutig vorhersehbar.

Unedle, nicht als Schmuckstein zu verwendende Diamanten, feiner Diamantstaub bzw. Industriediamanten werden als Bort bezeichnet.

Diamantbestimmung [Bearbeiten]

Diamant-Spektrum, Zahlenangaben in Ångström-Einheiten
Diamant-Spektrum, Zahlenangaben in Ångström-Einheiten

Kriterien zur Erkennung eines Diamanten sind seine Dichte, Härte, Wärmeleitfähigkeit, Glanz, Lichtstreuung oder Dispersion, Lichtbrechung oder Refraktion sowie Art und Ausbildung vorhandener Einschlüsse.

Ein weiteres wichtiges Unterscheidungsinstrument zwischen naturfarbenen und künstlich gefärbten Diamanten liegt in der Absorptions-Spektroskopie. Diamanten kommen in verschiedenen Farben und Schattierungen vor, unter Anderem gelb, braun, rot, blau. Die Farben beruhen hauptsächlich auf Einbau von Fremdelementen (z. B. Stickstoff oder Bor) im Kohlenstoffgitter des natürlichen Diamanten.

Brillanten [Bearbeiten]

Eppler-Brillant
Eppler-Brillant
Hauptartikel: Brillant

Eine besonders charakteristische - und für Diamanten die mit Abstand häufigste - Schliffform ist der Brillantschliff. Nur derartig geschliffene Diamanten dürfen als Brillanten bezeichnet werden. Zusätzliche Angaben wie echt oder ähnliche sind dabei nicht erlaubt, da irreführend. Zwar ist es möglich - und auch nicht unüblich - andere Edelsteine oder Imitate im Brillantschliff zu verarbeiten, diese müssen dann aber eindeutig bezeichnet sein, zum Beispiel als Zirkonia in Brillantschliff.

Merkmale des modernen Brillantschliffs, auch Vollbrillant genannt, sind eine kreisrunde Rundiste, mindestens 32 Facetten plus Tafel im Oberteil sowie mindestens 24 Facetten plus gegebenenfalls eine Kalette im Unterteil. Er wurde um 1910 aus dem so genannten Altschliff des vorhergehenden Jahrhunderts entwickelt. Es gibt heute unterschiedliche Varianten:

  • Der Tolkowsky-Brillant von 1919 hat eine sehr gute Lichtausbeute und gilt in den USA als Grundlage der Schliffgraduierung.
  • Der Ideal-Brillant, 1926 von Johnson und Rösch eingeführt, gilt im Gegensatz zu seinem Namen durchaus nicht als ideal, da seine Proportionen zu unförmig wirken.
  • Der Parker-Brillant von 1951 hat eine gute Lichtausbeute, aber wegen eines recht flachen Oberteils eine geringe Dispersion, was zu einem mangelhaften Farbenspiel führt.
  • Der Skandinavische Standard-Brillant von 1968 ist, wie der Name vermuten lässt, in Skandinavien die Grundlage zur Graduierung.
  • Der Feinschliff-Brillant von 1939 wurde von Prof. W. F. Eppler und E. Klüppelberg entwickelt und ist in Deutschland Grundlage der Graduierung.

Aufgrund der weitgehend feststehenden Proportionen beim Brillanten ist es möglich, anhand des Durchmessers das ungefähre Karat-Gewicht zu ermitteln.

Durchmesser Karat
1,3 mm 0,01 ct
2,0 mm 0,03 ct
3,0 mm 0,10 ct
5,1 mm 0,50 ct
6,3 mm 1,00 ct
8,3 mm 2,00 ct
11,2 mm 5,00 ct

Die Entwicklung des Brillantschliffs [Bearbeiten]

Historische Schliffe

Historische Schliffe

Der Diamant findet bereits seit mindestens 2000 Jahren als Schmuckstein Verwendung, doch eine gezielte Bearbeitung setzte erst im 14. Jahrhundert ein. Zunächst aber wurden hier nur zur Erhöhung des optischen Effektes die natürlichen Kristallfächen poliert. Dieser - noch weitgehend in seiner natürlichen Form belassene - erste Diamantschliff wurde, seiner Charakteristik entsprechend, Spitzstein genannt.

Durch Abspalten oder Abschleifen der Oktaederspitzen erzeugte man bald eine zusätzliche große Fläche auf der Oberseite (Tafel) und eine kleine auf der Unterseite (Kalette oder Rippe) was zum so genannten Dickstein oder Tafelstein führte.

Seit Ende des 15. Jahrhunderts legte man, dank der Entwicklung der Schleifscheibe, immer mehr zusätzliche Facetten an. Um 1650 wurde - der Überlieferung nach auf Anregung des französischen Kardinals Mazarin - erstmals ein Stein mit 34 Flächen (32 Facetten plus Tafel und Kalette) sowie gerundetem, wenn auch noch nicht kreisrundem, Grundriss (Rundiste) entwickelt. Diese, Zweifaches Gut oder auch Mazarin-Schliff genannte Form erhielt Ende des 17. Jahrhunderts durch den venezianischen Edelsteinschleifer Peruzzi seine Steigerung im so genannten Dreifachen Gut oder Peruzzi-Schliff. Dieser wies bereits alle Facetten und auch ähnliche Proportionen des späteren Brillant-Schliffes auf. Aber auch beim Altschliff, dem unmittelbaren Vorläufer des modernen Brillanten, ist der kreisrunde Körper noch nicht konsequent umgesetzt. Dies geschah erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts.

Da der Diamant, gerade in einer schmuckwürdigen Qualität, ein sehr teurer, weil seltener und unter großem Aufwand zu gewinnender Rohstoff ist, war und ist man natürlich stets bestrebt, beim Schleifen möglichst effizient zu arbeiten. Dies bedeutet, dass man versucht, unter möglichst geringem Materialverlust einen möglichst großen optischen - und somit wertsteigernden - Effekt zu erzielen.

Fancy Diamonds [Bearbeiten]

Der Name Fancy Diamonds (englisch fancy "schick"), auch kurz Fancys genannt, bezeichnet farbige Diamanten. Zwar sind die meisten Diamanten farbig, viele sind jedoch unattraktiv; so kann die Eigenfarbe des Diamanten von allen Tönungen im Bereich Grau, Gelb, Grün, Braun dominiert werden; gelegentlich wechselt sie auch innerhalb eines Steines. Reine intensive Farben sind selten und wertvoll; entsprechend bessere Preise werden dafür bezahlt, die zum Teil beträchtlich über dem Standard für farblose Diamanten liegen können. Statistisch gesehen ist bei 100.000 Diamanten durchschnittlich nur ein "Fancy"-Diamant dabei. Gelb- und Brauntöne, die mehr als 80 Prozent aller farbigen Diamanten ausmachen, sind im engeren Sinne keine Fancys. Kanariengelb oder Cognacgoldbraun sind hingegen Fancy-Farben.

Die Farbbezeichnungen werden zu Verkaufszwecken gewählt: Goldorange, Lemon, Schoko, Noir/Black, Electric-Blue. Die erste große Fancy-Quelle wurde 1867 in Südafrika gefunden. Seit den 1980ern ist die Argyle Mine in Australien die wichtigste Fundstätte für pinkfarbene bis rote Fancy-Diamanten.

Man unterscheidet sieben Fancy-Farben, neben denen noch viele weitere Zwischenfarben wie zum Beispiel Gold, Grau oder Gelbgrün existieren. Für die Färbung ist je ein anderer Stoff verantwortlich:

  • Kanariengelb: Für die Gelbtöne ist Stickstoff verantwortlich. Je größer der Stickstoffgehalt, desto intensiver der Gelb- oder auch Grünton. Der berühmteste und wahrscheinlich größte gelbe Diamant ist der Tiffany von 128,51 Karat, sein Rohgewicht betrug 287,42 Karat. Gelb ist nach weiß und zusammen mit braun die häufigste Farbe von Diamanten. Ein weiter berühmter gelber Diamant ist der Jubilee.
  • Braun: Für die Brauntöne sind Defekte im Kristallgitter verantwortlich. Der größte braune geschliffene Diamant ist der Earth Star mit 111,6 Karat. Der größte je gefundene braune Diamant ist wahrscheinlich der Lesotho mit 601 Karat.
  • Blau: Das Element Bor ist für die blaue Färbung von Diamanten verantwortlich. Der größte und berühmteste blaue Diamant ist der angeblich verfluchte Hope-Diamant, welcher ungeschliffen 112,5 Karat wog und in geschliffenem Zustand heute 45,52 Karat wiegt. Größer sind aber die Sterne Mithras, ungeschliffen wogen sie je 145 Karat, wie viel sie heute wiegen, weiß man nicht, da sie sich in einer Privatsammlung befinden und der Besitzer keine Auskünfte darüber geben mag. Ihren Namen haben sie von der indischen Gottheit Mithra. Es sind insgesamt drei Diamanten, welche absolut identisch sind. Blaue Diamanten sind sehr selten, doch häufiger als grün oder rot.
  • Grün: Der bekannteste und vielleicht auch größte Diamant dieser Farbe ist der Dresdner Grüne Diamant mit einem Gewicht von 41,0 Karat (ungeschliffen 119,5 Karat) (ausgestellt im Grünen Gewölbe). Grüne Diamanten sind sehr selten. Die grüne Farbe kann von Strahlungsdefekten verursacht werden.
  • Rot: Vermutlich sind Kristalldefekte verantwortlich für diese Färbung. Der größte je gefundene rote Diamant ist der australische Red Diamond mit einem Rohgewicht von 35 Karat. Der größte geschliffene Diamant ist der ebenfalls australische Red Shield mit 5,11 Karat. Reine rote Diamanten sind die seltensten unter allen Diamanten. 90 Prozent der roten Diamanten stammen von der Argyle Mine in Australien. Von den purpurnen Diamanten existieren nur zehn Exemplare, wovon der größte 3 Karat wiegt. Alle kamen ebenfalls aus der Argyle Mine. Rote Diamanten sind die teuersten aller Diamanten.
  • Pink oder Rosa: Oft werden pinkfarbene Diamanten zu den roten Diamanten gezählt. Auch hier sind Kristallunreinheiten für die Farbe verantwortlich. Der größte Rohdiamant ist der Darya-I-Nur mit einem Gewicht von 285 Karat, der größte geschliffene Diamant der Steinmetz Pink mit 59,6 Karat. Von den 66 größten Diamanten ist nur einer rosa gefärbt.

Bewertung von geschliffenen Diamanten [Bearbeiten]

Zur Bewertung der Qualität und damit auch des Preises eines geschliffenen Diamanten werden als Kriterien die so genannten vier C herangezogen:

Masse in Karat (carat weight) [Bearbeiten]

Die Masseneinheit für Edelsteine ist das Karat, Abkürzung ct. Der Name dieser Einheit leitet sich von der arabischen bzw. griechischen Bezeichnung für die Samen des Johannisbrotbaums (lat. Ceratonia siliqua) ab. Diese wurden früher als Gewichte verwendet, da sie sehr gleichmäßig groß sind. Ein Karat entspricht exakt 0,2 Gramm.

Reinheit (clarity) [Bearbeiten]

Zur Beschreibung der Reinheit werden folgende Abkürzungen und Fachbegriffe verwendet (Rangfolge):

Kurzbezeichnung Bedeutung Beschreibung
fl flawless auch bei 10facher Vergrößerung lupenrein (keine Einschlüsse erkennbar)
if internally flawless bis auf mögliche Oberflächenspuren von der Verarbeitung lupenrein
vvs1 very, very small inclusions Einschlüsse sind auch bei 10facher Vergrößerung nur sehr, sehr schwer zu erkennen
vvs2 very, very small inclusions Einschlüsse sind auch bei 10facher Vergrößerung nur sehr schwer zu erkennen
vs1 very small inclusions Einschlüsse sind bei 10facher Vergrößerung schwer zu erkennen
vs2 very small inclusions Einschlüsse sind bei 10facher Vergrößerung zu erkennen
si1 small inclusions Einschlüsse sind bei 10facher Vergrößerung leicht zu erkennen
si2 small inclusions Einschlüsse sind bei 10facher Vergrößerung, jedoch nicht mit bloßem Auge sehr leicht zu erkennen
pi1 Piqué I (Pikee I) Einschlüsse mit bloßem Auge gerade noch erkennbar, mindern die Brillanz jedoch nicht
pi2 Piqué II (Pikee II) Einschlüsse mit bloßem Auge erkennbar, mindern die Brillanz schwach
pi3 Piqué III (Pikee III) Einschlüsse mit bloßem Auge leicht erkennbar und mindern die Brillanz deutlich

Farbe (colour) [Bearbeiten]

Diamanten, die für das ungeübte Auge farblos zu sein scheinen, können vom Fachmann in verschiedene Farbklassen eingeteilt werden:

  1. Hochfeines Weiß+ (River), GIA-Bezeichnung: D,
  2. Hochfeines Weiß (River), GIA-Bezeichnung: E,
  3. Feines Weiß+ (Top Wesselton), GIA-Bezeichnung: F,
  4. Feines Weiß (Top Wesselton), GIA-Bezeichnung: G,
  5. Weiß (Wesselton), GIA-Bezeichnung: H,
  6. Leicht getöntes Weiß+ (Top Crystal), GIA-Bezeichnung: I,
  7. Leicht getöntes Weiß (Top Crystal), GIA-Bezeichnung: J,
  8. Getöntes Weiß+ (Crystal), GIA-Bezeichnung: K,
  9. Getöntes Weiß (Crystal), GIA-Bezeichnung: L,
  10. Getönt 1 (Top Cape), GIA-Bezeichnung: M, N,
  11. Getönt 2 (Cape), GIA-Bezeichnung: O

Schliff (cut) [Bearbeiten]

Natürlicher Diamant im Tropfenschliff

Natürlicher Diamant im Tropfenschliff

Der Schliff ist für das Feuer eines Diamanten maßgeblich. So kann der eine geradezu leblos wirken, während aus dem anderen scheinbar Funken sprühen. Nachfolgende Übersicht nach RAL 560 A5E.

  1. Sehr gut (very good) Hervorragende Brillanz. Wenige oder nur geringfügige äußere Merkmale. Sehr gute Proportionen.
  2. Gut (good) Gute Brillanz. Einige äußere Merkmale, Proportionen mit geringen Abweichungen.
  3. Mittel (medium) Brillanz gemindert. Mehrere größere äußere Merkmale. Proportionen mit erheblichen Abweichungen.
  4. Gering (poor) Brillanz erheblich gemindert. Große und/oder zahlreiche äußere Merkmale. Proportionen mit sehr deutlichen Abweichungen.

Konflikte (conflict) [Bearbeiten]

Diamanten zur Finanzierung von Bürgerkriegen (siehe 'Soziale Einflüsse') sind geächtet und treten zunehmend als "fünftes C" in das Bewusstsein der Bevölkerung. Diamanten ohne Herkunftsangabe sind daher ebenfalls weniger gefragt.

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