diamante

diamante

Minerale costituito da carbonio cristallizzato nel sistema monometrico. La densità media è di 3,52 g/cm³, se puro. È il materiale con la durezza massima (grado 10 secondo la scala di Mohs) e con la più elevata conduttività termica. Si rinviene in rocce ultra femiche (kimberliti) e in giacimenti sedimentari da esse derivati. La maggior parte delle riserve mondiali di d. è ubicata nell’Africa meridionale e centrale, in Russia e nell’Australia occidentale.

Diamanti sintetici

Nella seconda metà degli anni 1950, fu avviata negli Stati Uniti (presso i laboratori di Schenectady della General Electric, vicino a New York) la produzione di d. artificiali, d. cioè sintetizzati in laboratorio a partire dalla grafite. Da allora la domanda di d. sintetici è in costante aumento, per la grande varietà dei campi di applicazione, soprattutto industriali. I metodi per la produzione di d. sintetici sono caratterizzati da costi elevati a causa delle alte temperature e pressioni richieste. Ottime prospettive di sviluppo presenta una tecnica di sintesi basata sulla produzione di film policristallini, che consente di ottenere d. sintetici con proprietà meccaniche ed elettroniche comparabili a quelle del d. naturale. Tali film si ottengono con il processo a bassa pressione CVD (Chemical Vapour Deposition): un gas costituito da metano (1-2% in volume) diluito in un eccesso di idrogeno viene attivato termicamente (per es., con un filamento caldo), o tramite formazione di plasma (indotto, per es., da un generatore a microonde), in presenza di un substrato solido costituito da un wafer di silicio a cristallo singolo. Gli atomi di idrogeno ottenuti dall’attivazione del gas, reagendo con l’idrocarburo, producono specie radicaliche contenenti carbonio, che si depositano sulla superficie del substrato, formando i legami necessari alla propagazione del reticolo del diamante. In termini di carati, tuttavia, la produzione di d. sintetici è meno dell’1% rispetto a quella dei d. naturali.

Applicazioni industriali

Per le sue eccezionali proprietà, il d. si è rivelato particolarmente adatto per applicazioni industriali ad alta prestazione, dall’uso come abrasivo in strumenti di taglio e molatura (per es., trapani o seghe con punte in d.; polvere di d. per macchine smerigliatrici) all’impiego in elettronica, come sensore in ambienti particolarmente aggressivi. Per tali utilizzi si impiegano prevalentemente d. sintetici (la percentuale di d. naturali adoperata per usi industriali è molto bassa e rappresentava, nel 2010, appena l’1,2% del totale).

In gioielleria si utilizzano di preferenza d. naturali, di maggiore pregio; il taglio più frequentemente scelto è quello denominato brillante, taglio rotondo, con un minimo di 57 facce.

Produzione e commercio

La produzione mondiale (2010) di d. naturali supera i 90 milioni di carati. I Paesi maggiori produttori sono il Botswana, la Russia, il Canada, l’Australia, l’Angola, la Repubblica democratica del Congo e la Repubblica Sudafricana.

Fondata nel 1947, la World Federation of Diamond Bourses (WFDB), cui aderiscono 29 borse specializzate in d. in Europa, Asia e Stati Uniti, agisce come piazza per gli scambi internazionali di d. sia lavorati sia grezzi.