Propriétés générales

Le diamant fascine par une combinaison inédite d?exceptionnelles propriétés matérielles et occupe ainsi une position à part parmi les matériaux. Entre tous les matériaux disponibles, le diamant est celui possédant la plus grande dureté. Sa faible densité et son module d?élasticité élevé permettent de réaliser des composants à forme stable pour un poids minime (inertie). Le coefficient de dilatation thermique très faible lui permet de limiter au maximum les influences thermiques sur la fonction du composant. De plus, il est généralement possible de renoncer aux lubrifiants pour les pièces à fonction mécanique, car la surface du diamant possède un très faible coefficient de frottement dynamique. Résistant à tous les acides et à toutes les bases que l?on connaît, le diamant est par ailleurs absolument transparent à l?ensemble de la plage spectrale, des rayons ultraviolets jusqu?aux infrarouges lointains. Avec son écart énergétique de 5,45 eV, le diamant fait partie du groupe des semi-conducteurs pouvant subir un dopage de type p comme de type n.

 

Malgré ses exceptionnelles propriétés matérielles, le diamant a longtemps joué un rôle mineur comme matière première. Les raisons en étaient surtout les rares gisements naturels et le coût élevé de la production synthétique du diamant (pression et température élevées). Un autre inconvénient du diamant était en outre la faible taille des monocristaux, ce qui limitait son application technique en grande partie aux outils de perçage et de coupe et son utilisation à celle d?abrasif.

 

Ce n?est qu?au début des années quatre-vingts que la découverte de la possible fabrication synthétique du diamant à une pression peu élevée (quelques mbar) et à une température relativement faible (700°C à 900°C) a suscité un vif intérêt à la fois scientifique et industriel. Pour la première fois, il était maintenant possible d?extraire le diamant à grande échelle à partir d?un mélange gazeux d?hydrogène et d?un autre gaz tel le méthane comme couche polycristalline fixée sur un substrat étranger.

 

GFD est l?une des premières entreprises sur le plan international à maîtriser la fabrication industrielle de couches de diamant de qualité supérieure pour atteindre un niveau de production pertinent.

 

Propriétés Diamant
Dureté 10000 (kg/mm2)
Densité 3,515 (g/cm3)
Module d?élasticité 1140 GPa
Limite de rupture mécanique 4-10 GPa
Coeff. de frottement (diamant / diamant) < 0,1
Coefficient de dilatation thermique 1,1 (10-6/K)
Conductivité thermique 20 W/(cm K)
Constante de réseau 0,356 nm
Tension de claquage 107 V/cm
Constante diélectrique relative 5,7
Écart énergétique 5,45 eV
Résistance spécifique 10-3 - 1016 Ωcm
Vitesse du son 17500 m/s
Indice de réfraction 2,42
Transparence des rayons IR aux rayons UV (225 nm)