O diamante é o material natural mais difícil. o Escala de dureza Mohs, no qual o diamante é um '10' e o corindo (safira) é um '9', não atesta adequadamente essa dureza incrível, pois o diamante é exponencialmente mais duro que o corindo. Diamante é também a substância menos compressível e mais rígida.
O diamante é um excepcional condutor térmico - 4 vezes melhor que o cobre - o que dá significado aos diamantes serem chamados de 'gelo'. O diamante tem uma expansão térmica extremamente baixa, é quimicamente inerte em relação à maioria dos ácidos e álcalis, é transparente a partir de o infravermelho distante através do ultravioleta profundo e é um dos poucos materiais com uma função de trabalho negativa (elétron afinidade). Uma conseqüência da afinidade eletrônica negativa é que os diamantes repelem a água, mas aceitam prontamente hidrocarbonetos como cera ou graxa.
Os diamantes não conduzem bem a eletricidade, embora alguns sejam semicondutores. O diamante pode queimar se for submetido a uma temperatura alta na presença de oxigênio. O diamante tem uma alta gravidade específica; é incrivelmente denso, dado o baixo peso atômico de
carbono. O brilho e o fogo de um diamante são devidos à sua alta dispersão e alto índice de refração. O diamante tem a mais alta refletância e índice de refração de qualquer substância transparente.As gemas de diamante são comumente claras ou azuis pálidas, mas diamantes coloridos, chamados de 'fantasias', foram encontrados em todas as cores do arco-íris. Boro, que empresta uma cor azulada, e o nitrogênio, que adiciona um tom amarelo, são impurezas comuns. Duas rochas vulcânicas que podem conter diamantes são kimberlito e lamproita. Os cristais de diamante freqüentemente contêm inclusões de outros minerais, como granada ou cromita. Muitos diamantes fluorescem de azul a violeta, às vezes com força suficiente para serem vistos à luz do dia. Alguns diamantes fluorescentes azuis fosforescem amarelos (brilham no escuro em uma reação pós-brilho).
Tipo de diamantes
Diamantes naturais
Os diamantes naturais são classificados pelo tipo e quantidade de impurezas encontradas neles.
- Tipo Ia - Este é o tipo mais comum de diamante natural, contendo até 0,3% de nitrogênio.
- Tipo Ib - Pouquíssimos diamantes naturais são desse tipo (~ 0,1%), mas quase todos os diamantes industriais sintéticos são. Os diamantes do tipo Ib contêm até 500 ppm de nitrogênio.
- Tipo IIa - Esse tipo é muito raro por natureza. Os diamantes do tipo IIa contêm tão pouco nitrogênio que não é facilmente detectado usando métodos de absorção por infravermelho ou ultravioleta.
- Tipo IIb - Esse tipo também é muito raro por natureza. Os diamantes do tipo IIb contêm tão pouco nitrogênio (ainda mais baixo que o tipo IIa) que o cristal é um semicondutor do tipo p.
Diamantes industriais sintéticos
Os diamantes industriais sintéticos produziram o processo de síntese de alta pressão e alta temperatura (HPHT). Na síntese HPHT, grafite e um catalisador metálico são colocados em uma prensa hidráulica sob altas temperaturas e pressões. Durante o período de algumas horas, a grafite se converte em diamante. Os diamantes resultantes têm geralmente alguns milímetros de tamanho e são muito defeituosos para serem usados como pedras preciosas, mas são extremamente útil como arestas em ferramentas de corte e brocas e para ser comprimido para gerar muito alto pressões. (Nota lateral interessante: embora usado para cortar, lixar e polir muitos materiais, os diamantes não são usados para usinar ligas de ferro porque o diamante se abrasa muito rapidamente, devido a uma reação de alta temperatura entre ferro e carbono.)
Diamantes de Filme Fino
Um processo chamado Deposição Química por Vapor (CVD) pode ser usado para depositar filmes finos de diamante policristalino. A tecnologia CVD torna possível colocar revestimentos de 'desgaste zero' nas peças da máquina, usar revestimentos de diamante para afastar o calor de componentes eletrônicos, janelas de moda que são transparentes em uma ampla faixa de comprimento de onda e aproveitam outras propriedades do diamantes