DIAMANT

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Diamant de synthèse

On désigne par synthèse du diamant le processus qui permet de transformer du carbone ou un produit carboné en diamant (fig. 2). Cette opération est réalisée à l'échelle industrielle par quatre firmes commerciales : A.S.E.A. (Suède), De Beers (Afrique du Sud), General Electric (États-Unis) et Tomel (Japon) ; leur production annuelle avoisine 100 millions de carats, soit environ 20 tonnes. Ces diamants synthétiques sont de petite taille (env. 0,5 mm) et sont utilisés pour l'usinage de matériaux très durs.

Après que le chimiste américain Smithson Tennant eut démontré en 1797 que le diamant n'était qu'une forme particulière du carbone, de nombreux scientifiques tentèrent de fabriquer des diamants à partir du carbone ou de composés riches en carbone. Pendant 150 ans, de multiples expériences furent réalisées par des chimistes comme J. B. Hannay en 1880 et H. Moissan en 1894, mais elles n'aboutirent qu'à des résultats impossibles à reproduire ou à des échecs, comme celles de C. A. Parsons en 1907-1920. En 1941, les multinationales General Electric, Carborundum et Norton demandèrent à P. W. Bridgman, physicien américain, d'entreprendre des recherches sur la fabrication des diamants. Ce dernier soumit du graphite à des pressions de plus en plus élevées (> 100 kbar, 106 Pa) au moyen d'une presse qu'il avait inventée, mais ces essais n'aboutirent pas. L'analyse ultérieure de ces expériences a montré que P. W. Bridgman avait fréquemment atteint des pressions correspondant au domaine de stabilité du diamant, malheureusement le graphite n'était pas à une température suffisamment élevée pour que la transformation puisse s'effectuer. On comprend les difficultés expérimentales de cette entreprise si l'on compare les structures cristallographiques du graphite et du diamant. Le graphite est formé par un empilement de couches atomiques distantes les unes des autres de 0,335 nm, chacune de ces couches étant constituée par des atomes de carbone disposés aux sommets d'hexagones dont les côtés ont pour longueur 0,142 nm. Cette configuration géométrique correspond à un [...]

Percy Bridgman

Photographie : Percy Bridgman

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Le physicien américain Percy Williams Bridgman (1882-1961). Il obtient le prix Nobel de physique en 1946, pour ses travaux sur les propriétés de la matière soumise à de très hautes pressions, 

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Diamant : formes cristallines

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Collier de Napoléon Ier

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Diamants célèbres

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Écrit par :

  • : chargé de recherche au C.N.R.S., département des hautes pressions à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : docteur en sciences de la Terre, concepteur de la collection La Science au présent à la demande et sous la direction d'Encyclopædia Universalis, rédacteur en chef de 1997 à 2015
  • : docteur ès sciences, maître assistant au Muséum national d'histoire naturelle de Paris, conservateur des collections minéralogiques au Muséum d'histoire naturelle de Paris, directeur général de la revue Gemmologie

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Pour citer l’article

René COUTY, Yves GAUTIER, Henri-Jean SCHUBNEL, « DIAMANT », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/diamant/