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Diamant ist ein metastabiles Allotrop aus Kohlenstoff, bei dem die Kohlenstoffatome in einer Variation der flächenzentrierten kubischen Kristallstruktur angeordnet sind, die als Diamantgitter bezeichnet wird. Diamant ist weniger stabil als Graphit, aber die Umwandlungsrate von Diamant zu Graphit ist unter Standardbedingungen vernachlässigbar. Diamant ist als Material mit physikalischen Eigenschaften der Superlative bekannt, die größtenteils aus der starken kovalenten Bindung zwischen seinen Atomen stammen. Insbesondere hat Diamant die höchste Härte und Wärmeleitfähigkeit aller Schüttgüter. Diese Eigenschaften bestimmen die industrielle Hauptanwendung von Diamant in Schneid- und Polierwerkzeugen und die wissenschaftlichen Anwendungen in Diamantmessern und Diamantambosszellen.
Aufgrund seines extrem starren Gitters kann es durch sehr wenige Arten von Verunreinigungen wie Bor und Stickstoff verunreinigt werden. Kleine Mengen an Defekten oder Verunreinigungen (etwa eine pro Million Gitteratome) färben sich diamantblau (Bor), gelb (Stickstoff), braun (Gitterdefekte), grün (Strahlenexposition), lila, rosa, orange oder rot. Diamant hat auch eine relativ hohe optische Streuung (Fähigkeit, Licht verschiedener Farben zu streuen).
Die meisten natürlichen Diamanten werden bei hoher Temperatur und hohem Druck in Tiefen von 140 bis 190 Kilometern im Erdmantel gebildet. Kohlenstoffhaltige Mineralien stellen die Kohlenstoffquelle dar, und das Wachstum erfolgt über Zeiträume von 1 bis 3,3 Milliarden Jahren (25% bis 75% des Erdalters). Diamanten werden durch tiefe Vulkanausbrüche durch Magma, das sich zu magmatischen Gesteinen abkühlt, die als Kimberlite und Lamproite bekannt sind, an die Erdoberfläche gebracht. Diamanten können auch synthetisch in einem HPHT-Verfahren hergestellt werden, das die Bedingungen im Erdmantel ungefähr simuliert. Eine alternative und völlig andere Wachstumstechnik ist die chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Einige Nicht-Diamant-Materialien, zu denen Zirkonia und Siliziumkarbid gehören und die oft als Diamantsimulanzien bezeichnet werden, ähneln im Aussehen und in vielen Eigenschaften Diamant. Spezielle gemologische Techniken wurden entwickelt, um natürliche Diamanten, synthetische Diamanten und Diamantsimulanzien zu unterscheiden.
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