Influence of Rhombohedral Graphite Phase on the Diamond Nucleation

Abstract

The high pressure and temperature, synthesis of diamond from carbonaceous materials, is a complex process highly dependent on variables such as the catalyst/solvent, the crystalline structure of the precursor material, the processing conditions and the type of compressive chamber. The optimum susceptible precursors to be transformed into diamond are those possessing the perfect hexagonal graphite structure, which is the thermodynamically most stable form of carbon at atmospheric pressure and ambient temperature. However, the majority of both industrial and natural graphites, presents a mixture of different atomic structural arrangements that greatly influence the process of diamond synthesis. In this works the influence of rhombohedral and hexagonal phases existing in the graphite was performed by means of a software refinement of the crystal structures using the Rietveld method. The thermobaric treatment, which determine the structural parameters, was conducted in a high pressure anvil type device with a central concavity. All experiments were carried out at 1200°C and pressures varying from 4.3 to 5.0 GPa. It was determined that the degree of graphite to diamond transformation is directly associated with the content of rhombohedral phase.

Aplicação Do Método De Riteveld Para Determinação Das Fases Romboédrica E Hexagonal No Processo De Síntese De Diamante a Partir Do Antraceno

“…A primeira Síntese de Diamante (SD) considerada de qualidade gemológica, ocorreu em 1970, pela empresa General Electric (GE), contudo, os custos não compensavam a sua produção [1,2]. A Síntese de Diamante a partir de materiais carbonáceos, principalmente grafite, sob Altas Pressões e Altas Temperaturas (APAT), constitui-se em um processo bastante complexo e altamente dependente de algumas variáveis, entre as quais tipo de material carbonáceo de partida, tipo de liga utilizada como solvente / catalisador, estrutura cristalina do material carbonáceo de partida, pressão, temperatura e dispositivos de alta pressão [3,4]. Os materiais carbonáceos mais suscetíveis à transformação em diamante são aqueles que possuem a estrutura hexagonal perfeita do grafite, que é a forma termodinâmica mais estável do carbono em pressão atmosférica e temperatura ambiente [5].…”

Evolução Estrutural Do Antraceno Tratado Por Alta Pressão E Alta Temperatura

“…A síntese de diamantes (SD) a partir de materiais carbonáceos, principalmente grafite, sob Altas Pressões e Altas Temperaturas (APAT), constitui-se em um processo bastante complexo e altamente dependente de algumas variáveis, entre as quais tipo de material carbonáceo de partida, tipo de liga utilizada como solvente / catalisador, estrutura cristalina do material carbonáceo de partida, pressão, temperatura e dispositivos de alta pressão [1,2]. Na literatura há diversos trabalhos que relatam a influência tanto do tratamento térmico, quanto do combinado de APAT sobre a estrutura e propriedades dos materiais carbonáceos [1,[3][4][5].…”

“…Na literatura há diversos trabalhos que relatam a influência tanto do tratamento térmico, quanto do combinado de APAT sobre a estrutura e propriedades dos materiais carbonáceos [1,[3][4][5]. Os materiais carbonáceos mais suscetíveis à transformação em diamante são aqueles que possuem a estrutura hexagonal perfeita do grafite, que é a forma termodinâmica mais estável do carbono em pressão atmosférica e temperatura ambiente [6].…”