Innehåll
- Vad är Carbonado Diamonds?
- Toughness vs. Hardness
- Var hittas Carbonado?
- Hur bildas Carbonado?
- Karbonadas fysiska egenskaper
Carbonado diamanter har vanligtvis svart eller grå färg och oregelbunden form. Vid noggrann undersökning är deras porösa struktur vanligtvis uppenbar. De uppvisar vanligtvis en glans som kan uppfattas som glasartad, submetallisk eller adamantin. Creative Commons-bild av James St. John. Klicka för att förstora.
Vad är Carbonado Diamonds?
Carbonado diamanter är en sällsynt och ovanlig variation av industriell diamant. När de finns i fältet ser de inte ut som någon annan typ av diamant. De är mörka, ogenomskinliga, porösa och uppvisar ofta en subtil glans. De består nästan helt av mikrokristallina diamanter i slumpmässiga kristallografiska orienteringar. De erkändes först som en typ av diamant 1841 av portugisiska prospektörer i Brasilien som kallade dem "carbonado" eftersom de ser ut som små bitar kol.
Carbonado diamanter är överlägsna andra typer av industriell diamant i många skär- och slipapplikationer. När slipande granuler av monokristallin diamant bryts eller klyvas i högspänningsmiljön för skärning och slipning, reser ofta sprickan eller klyvningen fullständigt genom diamantgranulatet. Eftersom granulat av karbonad består av ett stort antal sammankopplade mikrokristaller av diamant kommer många brytningar och klyvningar att stanna vid en kristallgräns istället för att sprida sig fullständigt genom granulatet.
Namnet "svart diamant" används ibland för carbonado, men det namnet bör reserveras för diamanter med en svart kroppsfärg som ofta orsakas av moln med små svarta inneslutningar eller genom karbonisering av sprickytor.
Toughness vs. Hardness
Carbonados polykristallina struktur gör den mer hållbar än en monokristallin diamant. Det är samma hårdhet som andra typer av diamanter, men det är mycket tuffare. Dess polykristallina textur gör att en enda slipande granul kan presentera flera kristallografiska orienteringar av diamantkristallen vid skärytan, och den hårdaste orienteringen gör den mest aggressiva skärningen.
Skärverktyg tillverkade med carbonado diamant håller längre och kräver mindre underhåll. Carbonado erkändes som ett superslipmedel på 1800-talet och uppskattades mer för sin skärning och slipningseffektivitet jämfört med andra diamantsorter. Problemet med carbonado är dess sällsynthet. Det finns bara i två länder, och den totala världsproduktionen har bara varit några ton material. Carbonado är inte en viktig handelsvara på dagens slipmarknad.
Det är intressant att notera att i slutet av 1800-talet, när De Beers utvecklade sina diamantgruvor i Sydafrika, att de föredrog carbonado framför sina egna diamanter för diamantborrning. Gardner F. Williams, chef för De Beers Consolidated Mines, Ltd. klagade: "Rund eller skottbälte finns i gruvorna i Kimberley och är mycket värdefull för användning i diamantborrning eftersom den brasilianska karbonaden har blivit så knapp."
Var hittas Carbonado?
Carbonado finns på bara två områden världen över. Det finns i Tombodor-konglomeratet och härledda sediment i delstaten Bahia i östra Brasilien. Det finns också i Bangui-regionen i sydvästra Centralafrikanska republiken, där karbonad väder från klastiska sedimentära stenar i Carnotformationen. De två platserna ligger på motsatta sidor av Atlanten nära där dessa kontinenter kanske en gång hade anslutits. Det är möjligt att dessa två områden med karbonaduppkomst har ett gemensamt ursprung.
All karbonad som någonsin har hittats har inträffat som detritalkorn i sediment och klastiska sedimentära bergarter. Spannmålen är nästan alltid mindre än 1 centimeter i diameter och många korn är en millimeter eller mindre. Carbonado har aldrig hittats i kimberlit, lamproite eller någon annan bergart som är associerad med bildandet av diamant. Av denna anledning har det funnits lite direkt bevis på hur karbonad bildas.
Hur bildas Carbonado?
Ursprunget till karbonadiamanten förstås dåligt. Ett antal hypoteser har framförts av olika forskare, men ingen av dem har fått bred acceptans. En generaliserad lista över de hypotetiska processerna ges nedan.
(A) Chockmetamorfism på asteroidpåverkningsplatser
(B) Hög temperatur / trycktillväxt i jordens mantel
(C) Omvandling av kol i subduktionszoner
(D) Strålning inducerad skapelse i jordens mantel
(E) Bildning i rymden, sedan en leverans till jorden
Stephen Haggerty ger en kort beskrivning av varje process i en Gems & Gemology artikel.
Karbonadas fysiska egenskaper
Många egenskaper hos karbonad bestäms av dess förekomst som ett mikrokristallint aggregat. Som ett resultat visar det inte de bekanta oktaedriska, kubiska eller dodekahedriska kristallformerna som visas av andra diamantsorter. Kristallformer är dolda i det mikrokristallina aggregatet. Kristallerna är också låst i varandra och i slumpmässiga kristallografiska orienteringar, så att klyvning och en enhetlig hårdhet i hela provet inte observeras. Carbonado kan också ha en grov yta och en inre porositet på upp till tio procent eller mer. Dessa egenskaper är oväntade för alla typer av diamanter.
Om carbonado används som ett rep- eller skärverktyg, kommer den hårdaste mikrokristallen i kontakt med föremålet som repas eller skärs att bestämma den effektiva hårdheten hos carbonado. Som ett resultat kan carbonado vara tuffare och ha en högre uppenbar hårdhet jämfört med enkristall diamantslipmedel.