الماس مصنوعی

کانی شناسی، به ما اطلاع می دهد که گرافیت و الماس دارای یک جزء شیمیایی هستند: کربن. از آنجایی که گرافیت دارای ساختارهای کریستالی متفاوت است، نرم است، در حالی که الماس سخت است.

بگذارید بیشتر توضیح دهم:

ساختار الماس یک آرایش مکعبی رو به مرکز است که از چهار وجهی تشکیل شده است، که در آن اتم کربن مرکزی هر چهار وجهی به صورت کووالانسی در یک اتصال مستقیم و قوی به چهار اتم کربن در راس ها متصل است. به دلیل ماهیت اشباع پذیر و جهت دار پیوندهای کووالانسی، ساختار فوق العاده قوی می شود.

برای توضیح بیشتر:

چارچوب الماس با یک شبکه مکعبی رو به مرکز متشکل از چهار وجهی به هم پیوسته مشخص می شود. در هر چهار وجهی، اتم کربن مرکزی پیوندهای کووالانسی با چهار اتم کربن اطراف در گوشه ها تشکیل می دهد.

خواص ذاتی پیوندهای کووالانسی، به ویژه اشباع و جهت آن، به پایداری و استحکام فوق العاده این آرایش کمک می کند.

ساختار کریستالی گرافیت در شکل نشان داده شده است، جایی که اتم‌های کربن در لایه‌های شش ضلعی مسطح قرار گرفته‌اند، با فاصله بین اتم‌های کربن در داخل صفحه کوچک و با پیوندهای کووالانسی، که قوی و محکم هستند، به هم متصل شده‌اند. فاصله بین اتم‌های کربن در لایه‌های مجاور زیاد است که توسط نیروهای واندروالس به هم متصل می‌شوند که منجر به بافت نرم گرافیت می‌شود. بنابراین گرافیت نیز روان کننده است.

اصل اساسی تولید الماس مصنوعی تغییر ساختار شش ضلعی لایه گرافیت به ساختار مکعبی از الماس است. الماس های مصنوعی همگی تحت شرایط فشار حدود 5.6 تا 6 گیگا پاسکال و دمای حدود 1300 درجه از گرافیت تبدیل می شوند.