Diamante: Um mineral de gema com propriedades para uso industrial

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Autor: Laura McKinney
Data De Criação: 4 Abril 2021
Data De Atualização: 14 Poderia 2024
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Depósitos de Diamantes
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Cristal de diamante: Um cristal de diamante com qualidade de gema na rocha em que foi formado. É um cristal octaédrico com características de dissolução triangular em sua superfície e um peso estimado de cerca de 1,5 quilates. Da mina de Udachnaya, Yakutia, Sibéria, Rússia. Espécime e foto de Arkenstone / www.iRocks.com.


O que é diamante?

O diamante é um mineral raro, natural, composto de carbono. Cada átomo de carbono em um diamante é cercado por quatro outros átomos de carbono e conectado a eles por fortes ligações covalentes - o tipo mais forte de ligação química. Esse arranjo simples, uniforme e fortemente unido produz uma das substâncias mais duráveis ​​e versáteis conhecidas.

O diamante é a substância natural mais conhecida. Também é quimicamente resistente e possui a mais alta condutividade térmica de qualquer material natural. Essas propriedades o tornam adequado para uso como ferramenta de corte e para outros usos onde a durabilidade é necessária. O diamante também possui propriedades ópticas especiais, como um alto índice de refração, alta dispersão e alto brilho. Essas propriedades ajudam a tornar o diamante a pedra preciosa mais popular do mundo e permitem que ele seja usado em lentes especiais onde a durabilidade e o desempenho são necessários.


Como o diamante é composto do elemento carbono, muitas pessoas acreditam que ele deve ter se formado a partir do carvão. Isso ainda é ensinado em muitas salas de aula - mas não é verdade!



Consumo de diamantes nos Estados Unidos
Em 2018, as importações de diamantes nos Estados Unidos para consumo totalizaram cerca de US $ 26 bilhões. As importações para o consumo de todas as pedras não diamantes totalizaram cerca de US $ 2,0 bilhões. Essas estatísticas mostram claramente que o diamante é a pedra preciosa mais popular entre os consumidores dos EUA por uma margem enorme. Os Estados Unidos representaram cerca de 35% do consumo mundial de diamantes, tornando-o o principal consumidor de diamantes.

Como se formam os diamantes?

Os diamantes não são nativos da superfície da Terra. Em vez disso, formam-se a altas temperaturas e pressões que ocorrem na Terra, a cerca de 160 quilômetros abaixo da superfície da Terra.


A direção de maior dureza é paralela aos planos de cristal octaédrico. Quando os cristais de diamante estão sendo cortados e polidos em gemas, é muito difícil cortá-los nessa direção com uma serra de diamante. Portanto, em vez de usar uma serra de diamante ou a prática tradicional de quebrá-las por clivagem, grande parte desse trabalho é agora feita por serra a laser.

As facetas cortadas paralelamente à direção do cristal octaédrico também são difíceis de polir; portanto, as cortadoras mudam de direção ou correm o risco de deixar uma textura de "pele de lagarto" na faceta.

A direção mais suave em um cristal de diamante é paralela aos planos cúbicos. O melhor polimento é feito em facetas paralelas a essa direção. Embora essa seja a direção mais suave em um diamante, a dureza é várias vezes mais difícil que o corindo, o segundo mineral mais duro da escala de dureza de Mohs.

Simuladores de diamante: As fotos acima comparam titanato de estrôncio, moissanita e zircônia cúbica com diamante. A moissanita e a zircônia cúbica têm dispersões competitivas com o diamante, e a dispersão do titanato de estrôncio é exagerada. Na foto acima, o titanato de estrôncio é uma rodada de 6 milímetros. As outras pedras são rodadas de 4 milímetros. Essa diferença de tamanho confere uma vantagem ao titanato de estrôncio.

Diamond Simulants

Os simuladores de diamante são materiais que se parecem com diamante, mas têm diferentes composições químicas. Os simuladores de diamante podem ser materiais naturais, como zircão incolor ou safira. Mais frequentemente, são materiais artificiais, como a zircônia cúbica (ZrO2), moissanite (SiC), YAG (granada de alumínio e ítrio Y3Al5O12) ou titanato de estrôncio (SrTiO3).

Diamantes sintéticos de várias cores cultivadas pela técnica de alta pressão e alta temperatura. Imagem do colaborador da Wikipedia Materialscientist.

Diamantes sintéticos

O diamante é um material muito valioso, e as pessoas trabalham há séculos para criá-las em laboratórios e fábricas. Os diamantes sintéticos são materiais artificiais que possuem a mesma composição química, estrutura cristalina, propriedades ópticas e comportamento físico que os diamantes naturais. Outros nomes usados ​​para diamantes sintéticos incluem: "cultivado em laboratório", "criado em laboratório" e "feito pelo homem". Esses nomes indicam corretamente que os diamantes não foram formados naturalmente na Terra, mas foram criados por pessoas.

A primeira síntese comercialmente bem-sucedida de diamante foi realizada em 1954 por trabalhadores da General Electric. Desde então, muitas empresas têm conseguido produzir diamante sintético adequado para uso industrial. Hoje, a maior parte do diamante industrial consumido é sintético, sendo a China a líder mundial com uma produção de mais de 4 bilhões de quilates por ano. Os países industrializados mais importantes agora são capazes de produzir diamantes sintéticos para uso industrial nas fábricas.

Na última década, várias empresas desenvolveram tecnologia que lhes permite produzir diamantes criados em laboratório com qualidade de gema com até alguns quilates de tamanho em várias cores diferentes - incluindo incolor. Algumas empresas usam métodos de alta pressão e alta temperatura - conhecidos como diamantes HTHP. Outros criam diamantes usando um processo de deposição de vapor químico - eles são conhecidos como diamantes CVD. Essas jóias artificiais estão sendo vendidas em joalherias e na internet com um desconto significativo em pedras naturais de qualidade e tamanho semelhantes. Eles têm uma aparência bonita e um preço atraente. Os diamantes sintéticos precisam ser vendidos com uma divulgação que permita ao comprador entender claramente que eles foram feitos por pessoas.


Os consumidores aceitarão diamantes sintéticos?

Os diamantes sintéticos têm sido o tipo dominante de diamante em aplicações industriais desde o final do século XX. A maioria dos diamantes usados ​​para fazer abrasivos e ferramentas de corte agora são sintéticos. Praticamente todos os diamantes usados ​​para fabricar janelas, abóbadas de alto-falantes, dissipadores de calor, micro-rolamentos de baixo atrito, peças resistentes ao desgaste e outros produtos de tecnologia agora são sintéticos.

Os diamantes sintéticos para esses fins são muito menos dispendiosos do que os diamantes extraídos, têm propriedades mais consistentes e estão se tornando disponíveis nas especificações feitas sob encomenda. Não há barreiras emocionais para que os diamantes sintéticos substituam os diamantes extraídos nesses usos.

Na indústria de joias, há um debate considerável sobre a disposição dos consumidores em aceitar diamantes sintéticos.Alguns acreditam que os consumidores de jóias querem "diamantes de verdade" - significando "diamantes extraídos". Outros acreditam que os diamantes sintéticos serão favorecidos por pessoas que não gostam dos direitos humanos e dos problemas ambientais associados a alguns dos diamantes que são extraídos. No entanto, o verdadeiro motivador provavelmente será o preço. Atualmente, muitos diamantes sintéticos feitos para o uso de jóias têm uma vantagem de preço de 30 a 40% nos diamantes extraídos. Este provavelmente será o maior motivador para os consumidores aceitarem diamantes sintéticos.

Observação e especulação .... Se você entrar em quase todas as joalherias de shopping e observar os casos em que são vendidos rubi, safira e esmeraldas, verá com frequência que a maioria das pedras oferecidas é sintética. Uma pessoa com muito pouco treinamento pode frequentemente reconhecê-los por sua cor brilhante e excelente clareza. Os materiais sintéticos têm uma aparência superior e seus preços são pequenos em comparação com gemas naturais de tamanho semelhante e qualidade aparente. Os consumidores obtêm uma aparência melhor por um preço mais baixo, e a maioria deles aceita essa transação no final de baixo preço da faixa de preço.

A batalha pela emoção e pelo domínio das vendas no mercado popular de rubis, safiras e esmeraldas foi vencida pelos sintéticos décadas atrás. Na próxima década, o mercado de diamantes também poderá se mover em favor dos sintéticos. Já está começando como diamantes sintéticos, assumindo uma posição muito visível no mercado. O preço dos diamantes sintéticos provavelmente diminuirá à medida que mais e mais máquinas para produzi-los forem colocadas em serviço, se tornarem mais eficientes e a concorrência entre os fabricantes se intensificar. Eventualmente, o diferencial de preço entre diamantes naturais e sintéticos será maior do que muitos clientes poderão ignorar e eles comprarão sintéticos. Se a próxima campanha publicitária de classe mundial promover diamantes sintéticos, poderá ocorrer uma grande mudança na demanda do consumidor. Essa campanha publicitária de classe mundial pode ser a Lightbox, que oferece diamantes "brancos" e coloridos pelo preço inédito de US $ 800 por quilate.