Las aplicaciones industriales del diamante

Cosmos . Materiales y maquinado, Química y petroquímica, Seguridad y mantenimiento 3166 1 Comentario

El diamante es uno de los minerales más preciados por ser un material de ingeniería muy versátil, así como por sus propiedades ópticas y mecánicas. Su superioridad en diversas aplicaciones industriales se atribuye a la combinación de propiedades que no se encuentran en ningún otro material como:

Dureza (definida por su resistencia a la rayadura): en la escala de Mohs, el diamante tiene una calificación de 10, en la cual, 10 es la dureza más alta en la escala de los minerales. Es el material más fuerte y más duro conocido por el hombre.

Conductividad eléctrica y térmica: el diamante es el mineral que tiene la más alta conductividad térmica a temperatura ambiente. Algunos diamantes azules son semiconductores naturales, mientras que la mayoría de los diamantes son excelentes aislantes eléctricos.

Tenacidad: es la capacidad de un material para resistir la ruptura al impacto. En el contexto industrial, el diamante tiene una tenacidad alta respecto a otras piedras, mientras que es baja respecto a otros materiales usados en ingeniería. La mayoría de los diamantes utilizados en la industria tienen punto de fractura, los cuales son un punto fundamental en los niveles de tenacidad.

El uso del diamante se distingue en dos categorías, los diamantes de grado gema y los diamantes de grado industrial. Aunque el diamante es más popular como gema de más valor, solo el 20% de los diamantes minados se destinan a esta industria, ya que la característica de pureza, de claridad y color que se busca para el grado gema, es irrelevante para el uso industrial. El 49% del diamante minado proviene de África central y el resto proviene de yacimientos en Rusia, Canadá, India, Australia y Brasil.

Aplicaciones industriales del diamante

El diamante es un excelente abrasivo, por lo que se emplea principalmente para cortar pozos petroleros y todo tipo de piedras, además, para lijado y pulido. Con ellos se fabrican brocas, sierras, troqueles, y muelas para pulir herramientas, cortar vidrios y perforar suelos rocosos. Aunque es más caro que cualquier otro abrasivo industrial, es valorado en diversos procesos debido a que corta más rápido y dura más. Es popular también el uso de polvo de diamante como abrasivo de piedras de menor calidad conocidas como bort, que incluso se emplean en el ámbito cosmético para tratamientos faciales.

Actualmente, la investigación se enfoca en su uso potencial como semiconductor de alto rendimiento, superior al silicio, que es el elemento más común en aplicaciones en el campo eléctrico y magnético en la industria electrónica para construir microchips o como un disipador; e incluso, físicos de la Academia de Ciencias Rusa, lograron emplearlo como superconductor para la conducción de corriente eléctrica sin resistencia.

Es importante considerar que el uso del diamante no es conveniente para máquinas constituidas con aleaciones ferrosas que trabajan a altas velocidades, ya que el carbono es soluble en hierro a altas temperaturas, como las producidas por maquinaria de gran velocidad, generando desgaste en herramientas de diamante.

Un logro para la industria fue la creación del diamante sintético en 1954, replicando el proceso de producción del diamante con grafito, ya sea con la técnica de Alta Presión y Alta Temperatura (HTHP) o por deposición química de vapor (CVD). Con estos procesos se pudo replicar en poco tiempo lo que a la corteza terrestre le costó construir en 25 a 75% de la edad de la Tierra. Con esto, se producen hoy a gran escala 3,000 millones de quilates de diamantes sintéticos al año, a bajo costo. Se cuenta con diamantes cultivados imposibles de diferenciar de uno natural, con mayor pureza en algunos casos, e incluso superiores, debido a que fueron adaptados para aplicaciones específicas. Por ello, los diamantes manufacturados representan el 90% del diamante grado industrial usado en Estados Unidos; los avances de la físico-química para la industria ampliarán sus aplicaciones y su accesibilidad en el mercado.

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Comentarios (1)

  • Luis Perusquia

    |

    ¿Alguien sabe dónde se comercializan los diamantes en bruto para uso industrial?

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