Diamantes não são indestrutíveis?
Não, não são indestritíveis e vou explicar o porque.
Diamantes podem ser facilmente quebrados
Tem muita gente que perde bons diamantes fazendo o tal do teste de dureza de diamantes a base da marretada e da martelada, mas o que eles não sabem é que NÃO se poder fazer isto.
Tem muita gente que perde bons diamantes fazendo o tal do teste de dureza de diamantes a base da marretada e da martelada, mas o que eles não sabem é que NÃO se poder fazer isto.
Para entender, você deverá primeiro conhecer o que é Tenacidade e Dureza e saber as diferenças entre eles.
Tenacidade é a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar.
Tenacidade é a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar.
Ou seja,a tenacidade é a resistência à ruptura.
A confusão das pessoas é achar que um material duro é também tenaz, como o diamante, que só pode ser riscado por outro diamante (logo, extremamente rígido), mas pode ser facilmente quebrado se sofrer uma requisição muito alta como uma martelada.
A confusão das pessoas é achar que um material duro é também tenaz, como o diamante, que só pode ser riscado por outro diamante (logo, extremamente rígido), mas pode ser facilmente quebrado se sofrer uma requisição muito alta como uma martelada.
Assim, um diamante afinal não é para sempre, sendo eles destrutíveis.
A dureza é a resistência do material à flexão ou deformação.
Em geral, quanto mais você tem de uma característica, menos você tem de outras.
É por isso que o vidro não se dobra, mas quebra de repente (alta dureza, baixa tenacidade) e um metal como o chumbo se dobra (baixa dureza, alta tenacidade).
Ou seja, um material tenaz vai amortecer um impacto.
Então, diamantes podem ser quebrados facilmente, ao contrário do que as pessoas pensam.
Agora você já sabe que diamante é altamente duro, ou seja, risca qualquer outro material existente, mas que no entanto, a sua tenacidade não é grande como sua dureza.
Sendo assim, o diamante pode sim ser quebrado, mas só pode ser riscado por outro diamante.
Uma martelada em uma pedra de diamante pode quebrá-lo em diversos pedaços.
Diamantes bons só podem ser lapidados por bons lapidadores
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| Esquema de corte de diamante para lapidar |
Os diamantes não são imunes a danos, uma vez que sua dureza é desigual ao longo de diferentes direções do cristal.
Os diamantes podem lascar ou fraturar por impacto forte, especialmente em áreas onde os átomos de carbono não estão fortemente ligados. Essas áreas, chamadas de planos de clivagem, são a principal fonte de danos aos diamantes.
Diamantes podem quebrar durante a sua lapidação, aliás, antes dos diamantes serem lapidados eles são exaustivamente observados (às vezes por dias ou semanas) sob lupas a fim de serem determinados os ângulos do corte, então por vezes neste processo, eles recebem pequenas marteladas para tirar lascas.
Um diamante grande pode ser quebrado ou cortado (por discos de diamante ou diamantado) para serem lapidados em várias peças e em diversos tamanhos.
Até mesmo as lascas de sobras são recolhidas e vendidas para a indústria.
Saiba como proteger seu diamante de lascar com este guia da GIA:
Porque não há coletes antibalísticos feito de diamantes?
Antes entenda que:
Fraturas frágeis rápidas geralmente ocorrem em energias mais baixas do que as falhas elásticas/plásticas, portanto, para blindagens, algo com alta tenacidade seria o ideal. Você quer dureza razoável porque quer que o projétil gaste toda a sua energia cinética deformando plasticamente a armadura.
"Os diamantes falham como material de proteção por vários motivos".
Em impactos de baixa energia, uma placa de blindagem de diamante pode ser capaz de desviar um projétil sem dano real, mas pode quebrar se a energia do projétil exceder um ponto crítico.
Lembra quando eu disse que as falhas frágeis geralmente ocorrem em energias mais baixas do que as falhas plásticas? Isso significa que um material mais macio com maior tenacidade será capaz de derrotar projéteis cinéticos com maior energia cinética do que um material de alta dureza e baixa tenacidade.
Se você observar o desempenho de uma armadura real atacada, verá isto:
Os impactos parecem grandes manchas no metal.
É aqui que a armadura se deforma no impacto e absorve a energia do projétil. A armadura homogênea não derrota um projétil magicamente quicando, mas forçando o projétil a empurrar mais metal do que tem energia. Assim, os coletes à prova de balas funcionam da mesma maneira, a forma como as fibras de aramida são tecidas faz com que a bala perca toda a sua energia tentando separá-las (eles têm resistência muito alta em certas direções, e a trama é projetada para maximizar isso).
Claro, a principal razão pela qual os diamantes seriam ruins como armadura é que eles são muito caros e difíceis de fabricar.
Se o custo de fabricação cair no futuro, pode fazer sentido incluir "camadas" de diamantes artificiais em um sanduíche de armadura composta, mas quem pode dizer qual será a ameaça no futuro?
Em um futuro não muito distante alguns modelos de coletes balísticos serão de grafeno assim como também equipamentos militares ou equipamentos industriais terão este tipo de revestimento.
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| Grafeno formando uma cadeia de hexágonos |
O grafeno é uma das formas cristalinas do carbono, assim como o diamante, mas a diferença é que o grafeno tem forte resistência devido a sua camada única de átomos de carbono ligados entre si, formando uma cadeia de hexágonos, mas este é outro assunto.
Diamantes, ao menos, resistem aos ácidos
Os diamantes são muito estáveis e invulneráveis a praticamente todos os ácidos.
Eles também podem suportar temperaturas mais altas do que a maioria das pedras preciosas, porém, mudanças repentinas de temperatura extremas podem causar danos.
Diamantes podem ser queimados
Diamantes também queimam, embora a temperaturas extremamente altas.
Já no final do século XVII, dois cientistas italianos, Giuseppe Averani e Cipriano Targioni, submeteram alguns diamantes aos raios solares concentrados através de um espelho, demonstrando assim a combustão dos diamantes. Experiências mais completas foram realizadas em 1772 por Antoine Lavoisier, que, estudando os produtos de combustão do diamante, estabeleceu que eles eram muito parecidos com os obtidos a partir do carbono. O químico inglês Humphry Davy, em 1813, estabeleceu definitivamente que o diamante é composto de carbono puro.
Então por que dizem que o diamante tem a maior dureza?
A dureza é a facilidade com que a superfície de um mineral pode ser riscada.
Da mesma forma que o diamante, o mineral mais duro da natureza, risca o vidro, também o quartzo, que é mais duro que o feldspato, pode riscar este último mineral.
Foi em 1822 que Friedrich Mohs, um mineralogista austríaco, construiu uma escala (conhecida como escala de dureza de Mohs), baseada na facilidade com que um mineral risca o outro.
Num extremo da escala, está o mineral mais mole (talco, dureza 1), e, no outro, o mais duro (diamante, dureza 10).
A escala de Mohs é ainda uma das melhores ferramentas para identificar um mineral desconhecido, e, com uma faca de aço e amostras de alguns dos minerais que fazem parte da escala de dureza, um geólogo pode, no campo, determinar a posição que um mineral desconhecido ocupa na escala.
Por exemplo, se o mineral desconhecido puder ser riscado por um pedaço de quartzo (dureza 7), mas não pela faca, sua dureza, na escala, estará entre 5 e 7.
Esta difícil de entender?
Então agora vou complicar um pouco mais.
As ligações covalentes são geralmente mais fortes que as iônicas.
A dureza de um mineral depende da força de suas ligações químicas: quanto mais fortes as ligações, mais duro ele será. Também a estrutura cristalina varia entre os minerais do grupo dos silicatos, o que se traduz em variações de dureza. Por exemplo, a dureza varia desde 1, no talco (um silicato com estrutura de folhas), até 8, no topázio (um silicato formado por tetraedros isolados). A dureza da maioria dos silicatos varia entre 5 e 7, na escala de Mohs, e somente aqueles com estrutura em folhas são relativamente moles, com dureza variável de 1 a 3.
Dentro de grupos específicos de minerais com estruturas cristalinas similares, o aumento da dureza está relacionado a outros fatores, que também aumentam a força das ligações, tais como:
A) tamanho: quanto menos os átomos ou íons, menor a distância entre eles, mais forte a atração elétrica e, portanto, mais forte a ligação.
B) carga: quanto maior a carga dos íons, maior a atração entre eles e, portanto, mais forte a ligação.
C) empacotamento dos átomos e íons: quanto mais fechado o empacotamento de átomos e íons, menor a distância entre eles e, portanto, mais forte a ligação.
Portanto, o diamante é muito duro porque, dentre outros detalhes, tem uma estrutura cristalina que colabora para a coesão dos átomos que a formam, e estes estão ligados fortemente por causa dos fatores A a C acima.
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