¿Cómo se forman los diamantes?

El diamante primario cristaliza a altas temperaturas (900-1300 ℃) y alta presión (45-60) × 108 Pa a gran profundidad bajo tierra (130-180 km). Se encuentran en la kimberlita o la eclogita y se han formado durante mucho tiempo. En la mina Kimberley en Sudáfrica, los diamantes de peridotita se formaron hace unos 3,3 mil millones de años, casi la misma edad que la Tierra, las edades de la mina Argyle en Australia, la mina Orab en Botswana, y los diamantes de tipo eclogita son 65,438 ±; 0,58 mil millones de años y 9,9 años respectivamente. Los cristales de diamante escondidos durante cientos de millones de años a profundidades tan grandes habrían tenido que contribuir a erupciones volcánicas, flujos de lava que trajeron magma que contenía diamantes a la superficie cercana de la Tierra o migrar a la arena de los ríos durante largos períodos de tiempo. El primero forma minerales tubulares primarios y el segundo forma minerales aluviales. Estos yacimientos se extraen minuciosamente y requieren múltiples tratamientos para obtener las exóticas piedras en bruto. Sólo alrededor del 20% de los diamantes en bruto se pueden utilizar como diamantes en bruto para joyería, y la mayoría de ellos sólo se pueden utilizar con fines industriales como corte, esmerilado y pulido. Una estimación aproximada es que se deben extraer y procesar al menos 250 toneladas de mineral para obtener un diamante de 1 quilate, y la tasa de recuperación es bastante baja. Si desea elegir hermosos diamantes entre diamantes pulidos, la proporción entre los dos es aún mayor.

Se sabe que sólo más de 30 países y regiones del mundo producen diamantes, y la distribución es extremadamente desigual, concentrándose principalmente en Australia y África, seguidas de Asia y América del Sur. Entre ellos, Australia, Zaire, Botswana, la ex Unión Soviética y Sudáfrica son los cinco mayores productores de diamantes del mundo y representan más del 80% del suministro mundial de diamantes en bruto.

Aunque China tiene una larga historia de desarrollo de minas de diamantes, se han descubierto diamantes en Taoyuan, Changde, Tancheng y otros lugares de Shandong durante la dinastía Qing. A mediados del siglo XX también se descubrieron depósitos de diamantes en Hunan. Sin embargo, los depósitos primarios de diamantes sólo se descubrieron en Wafangdian, Liaoning, Mengyin, Shandong y el este de Guizhou en las décadas de 1960 y 1970.

Las cosas raras son caras. Si observamos el mundo actual, los diamantes están escasamente distribuidos y la producción es baja. Sumado a la dificultad de la minería, los diamantes naturales son aún más preciosos. Un diamante viaja miles de kilómetros y pasa por las manos de cientos de personas desde que es concebido en el magma de la corteza terrestre hasta que lo llevan en la mano. La extracción y el procesamiento son difíciles y complejos, y hacer joyas exquisitas es una creación artística. Finalmente, después de que lo aprendas y lo uses, podrás volver a mostrárselo al mundo. ¡Qué destino tan extraño es este!

Diamantes artificiales

Los diamantes son los aristócratas de la joyería y se pulen mediante el procesamiento de diamantes. Es brillante y transparente, exuda un brillo fresco y noble, y tiene el temperamento de "salir del barro pero no manchado". Los diamantes naturales son extremadamente difíciles de formar y descubrir. Se forma a partir de carbono después de cientos de millones de años de "duro trabajo" en condiciones especiales de alta temperatura y presión en las profundidades de la tierra. Debido al movimiento de la corteza terrestre, salieron a la superficie desde las profundidades de la tierra y quedaron escondidos en kimberlita, donde fueron descubiertos y extraídos por el hombre.

Los diamantes no sólo pueden transformarse en joyas de valor incalculable, sino que también tienen un gran potencial en la industria. Tiene alta dureza y buena resistencia al desgaste y puede usarse ampliamente para cortar, rectificar y perforar. Debido a su alta conductividad térmica y buen aislamiento eléctrico, puede usarse como disipador de calor para dispositivos semiconductores, tiene una excelente transmitancia de luz y resistencia a la corrosión, y también se usa ampliamente en la industria electrónica. A finales de 2018, se descubrió que los diamantes caros resultaron ser alótropos del carbono. Desde entonces, la producción de diamantes artificiales se ha convertido en la gloria y el sueño de muchos científicos.

Un siglo después, se descubrió otra forma simple de carbono, el grafito. La gente intentó simular procesos naturales y convertir el grafito en diamante en un entorno de temperatura y presión ultraaltas. Para acortar el tiempo de reacción se requieren condiciones especiales de 2000°C y 55000 atmósferas.

En 1955, General Electric Company de los Estados Unidos fabricó especialmente equipos electrostáticos de alta temperatura y alto voltaje, obtuvo el primer lote del mundo de cristales de diamante artificiales industriales a pequeña escala y fue pionero en la producción a escala industrial. de abrasivos de diamante artificial. Ahora su producción anual es de unas 20 toneladas. Pronto, DuPont inventó el método de explosión, utilizando la alta presión y el rápido aumento de temperatura generado por la explosión instantánea para obtener diamantes artificiales con un tamaño de varios milímetros.

El rendimiento de la película de diamante es ligeramente inferior al de las partículas de diamante, con menor densidad y dureza. Aun así, su resistencia al desgaste se encuentra entre las mejores y la vida útil de una película de sólo 5 micras de espesor es más de 10 veces mayor que la del acero al carburo. Sabemos que el lápiz óptico tiene que soportar una enorme presión sobre la pequeña superficie de contacto y requiere una vida útil extremadamente larga. Siempre que se deposite una capa de película de diamante en la punta de la aguja, se puede utilizar fácilmente.

Si se utiliza una película de diamante como revestimiento resistente al desgaste en el exterior de plásticos y vidrio, su rango de aplicación se puede ampliar considerablemente y se pueden desarrollar productos con rendimiento y economía superiores.

Más importante aún, la aparición de películas delgadas ha permitido que la aplicación de la epigrafía rompa la barrera de ser solo una herramienta de corte, permitiendo aprovechar al máximo sus excelentes propiedades térmicas, eléctricas, acústicas y ópticas. En la actualidad, las películas de diamante se han utilizado en dispositivos electrónicos semiconductores, dispositivos ópticos y acústicos, herramientas de corte y procesamiento de presión, etc. Y su velocidad de desarrollo es asombrosa, lo que los hace más atractivos en el campo de la alta tecnología.

En el futuro, con el avance de la tecnología, el diamante artificial se convertirá en un material común.