Werkstoffkunde: Diamant

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen, das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

was genau bedeutet „härte“. dass ich mit einem objekt der härte 2 ein objekt der härte 1 ritzen kann, aber nicht umgekehrt, ist mir schon klar. aber sagt die härte auch was über die druckfestigkeit aus? hintergrund: ein arbeitskollege wollte mir mal einreden, dass diamant zwar schön hart ist, trotzdem aber ziemlich schnell zerbröselt, wenn man ihn quetscht (vor allem, wenn der druck schräg gegen den untergrund ausgeführt wird). ist da was drann?

in einem artikel stand, dass diamant einen schmelzpunkt von 3500 °C hat. das klingt ziemlich eindrucksvoll. nur: diamant ist doch reiner kohlenstoff, der grundsätzlich unter hitze zu CO2 oxidiert (nennt man laienhaft auch verbrennen). hält ein diamant also tatsächlich bis zu 3500 °C aus oder verbrennt er schon früher? wenn ja, bei welcher temperatur?

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen? es soll ja stoffe geben, die nur zwischen fest und gasförmig wechseln und bisher habe ich irgendwie angenommen, dass kohlenstoff auch dazu gehört…

normalerweise entsteht ein diamant, wenn man kohlenstoff unter hohem druck und unter hoher temperatur ein paar tausend bis millionen jahre lagert. angeblich kann man aber diamanten auch künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten von kristallen oder wie funktioniert das?

bin für jede info dankbar

erwin

#2

Hi…

(Ich beantworte nur die Fragen, zu denen mir etwas einfällt)

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen,
das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

Es gibt eine Stahlsorte namens C50. Sehr hart, aber Diamant ist härter.

in einem artikel stand, dass diamant einen schmelzpunkt von
3500 °C hat. das klingt ziemlich eindrucksvoll. nur: diamant
ist doch reiner kohlenstoff, der grundsätzlich unter hitze zu
CO2 oxidiert (nennt man laienhaft auch verbrennen). hält ein
diamant also tatsächlich bis zu 3500 °C aus oder verbrennt er
schon früher? wenn ja, bei welcher temperatur?

Wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, kann man Kohlenstoff so heiß machen, wie man will, ohne daß er verbrennt. Ohne Vakuum verbrennt ein Diamant, bevor er schmilzt.

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen?
es soll ja stoffe geben, die nur zwischen fest und gasförmig
wechseln und bisher habe ich irgendwie angenommen, dass
kohlenstoff auch dazu gehört…

Kohlendioxid gehört dazu, Kohlenstoff selbst m. W. nicht.

normalerweise entsteht ein diamant, wenn man kohlenstoff unter
hohem druck und unter hoher temperatur ein paar tausend bis
millionen jahre lagert. angeblich kann man aber diamanten auch
künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten
von kristallen oder wie funktioniert das?

Das funktioniert ganz ähnlich wie in der Natur. Man nimmt Kohlenstoff, setzt ihn unter Druck und macht ihn heiß. Näheres dazu findet google massenhaft.

genumi

#3

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen,
das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

Du meinst sicherlich Fullerene, C60. Das sind exakt 60 Kohlenstoffatome in einer speziellen Anordnung.
Es gibt dann noch Kohlenstoffnanoröhrchen. Beide sind härter als Diamant.

was genau bedeutet „härte“. dass ich mit einem objekt der
härte 2 ein objekt der härte 1 ritzen kann, aber nicht
umgekehrt, ist mir schon klar. aber sagt die härte auch was
über die druckfestigkeit aus?

Oberflächendruck. Gemessen wird es z.B., indem man eine bestimmte Kegelspitze (Brinellform) gegen die Oberfläche drückt bis diese einbricht.

hintergrund: ein arbeitskollege

wollte mir mal einreden, dass diamant zwar schön hart ist,
trotzdem aber ziemlich schnell zerbröselt, wenn man ihn
quetscht (vor allem, wenn der druck schräg gegen den
untergrund ausgeführt wird). ist da was drann?

Richtig.

in einem artikel stand, dass diamant einen schmelzpunkt von
3500 °C hat. das klingt ziemlich eindrucksvoll. nur: diamant
ist doch reiner kohlenstoff, der grundsätzlich unter hitze zu
CO2 oxidiert (nennt man laienhaft auch verbrennen). hält ein
diamant also tatsächlich bis zu 3500 °C aus oder verbrennt er
schon früher? wenn ja, bei welcher temperatur?

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen?
es soll ja stoffe geben, die nur zwischen fest und gasförmig
wechseln und bisher habe ich irgendwie angenommen, dass
kohlenstoff auch dazu gehört…

Kohlenstoff sublimiert wie CO2. Ob das jetzt wirklich für jede Kristallart zutrifft, da bin ich mir nicht sicher.

normalerweise entsteht ein diamant, wenn man kohlenstoff unter
hohem druck und unter hoher temperatur ein paar tausend bis
millionen jahre lagert. angeblich kann man aber diamanten auch
künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten
von kristallen oder wie funktioniert das?

Nein, das funktioniert über mehrere Pressen mit höchsten Drücken. Meist sieht der dann aber gräulich aus, ähnlich Graphit. Durchsichtige kriegt man auch hin, aber nur mit Pressen aus superharten Stählen :smile:

Gruß
Frank

#4

Hi Erwin

was genau bedeutet „härte“. dass ich mit einem objekt der
härte 2 ein objekt der härte 1 ritzen kann, aber nicht
umgekehrt, ist mir schon klar. aber sagt die härte auch was
über die druckfestigkeit aus?

Das „wer ritzt wen“ definiert nur die sog. Mohs-Härte. Sie sagt etwas aus über die Wechselwirkung der Materialoberflächen bei dynamischer Berührung.

Das von Frank bereits beschriebene Verfahren des punktuellen Eindrückens mit einer definiert geformten Diamantspitze bezieht sich hingegen auf das relative Maß der sog. Knoop-Härte. Sie ist nicht unbedingt mit der Mohs-Härte identisch, hängt aber tatsächlich mit dem lokalen Druckverhalten des Minerals zusammen.

dass diamant zwar schön hart ist, trotzdem aber ziemlich schnell :zerbröselt, wenn man ihn quetscht (vor allem, wenn der druck schräg :gegen den untergrund ausgeführt wird). ist da was drann?

Von ziemlich schnell zerbröseln kann bei Diamant nicht die Rede sein. Hier wurde offenbar die Härte-Eigenschaft von Diamand mit der von Graphit verwechselt, dessen hexagonale Schichtenstruktur mit den Van-der-Waals-Bindungen natürlich leicht zu zerbröseln ist. Diamant aber ist wegen seines kubisch-flächenzentrierten Gitters nicht „bröselig“. Er ist ausschließlich in der Kristallfläche [1,1,1] spaltbar.

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen?

Ja, kann er!

normalerweise entsteht ein diamant, wenn man kohlenstoff unter
hohem druck und unter hoher temperatur ein paar tausend bis
millionen jahre lagert.

Das Lagern allein macht es nicht aus. Es kommt vielmehr auf die Kurve im Phasendiagramm an, d.h. auf die Art und Weise, wie Druck und Temperatur geringer werden.

angeblich kann man aber diamanten auch
künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten
von kristallen oder wie funktioniert das?

Nicht nur angeblich. Es gibt eine rege Industriediamantenproduktion. Die Diamantsplitter-Beschichtung von Bohrkernen oder Sägeblättern besteht z.B. ausschließlich aus Industriediamant.

Die Diamantzüchtung aus der Flüssigphase ist nach meiner Information noch nicht gelungen. Er wird aber mit dem (ebenfalls schon beschriebenen) Verfahren in geheizten Druckpressen hergestellt. Dabei wird Graphit in Pyrophyllit eingelagert und Drücken bis zu 300.000 bar ausgesetzt (die Daten dazu in dem Link unten sind falsch).

Allerdings gibt es noch die Möglichkeit der Synthetisierung durch dynamischen Druck. Dabei wird Graphit mit Sprengstoff einer supersonischen Schockwelle mit ca 7.5 Km/sec und ca 1.5 Mbar ausgesetzt. Dazu verwendet man bestimmte Designs von Metallen (Messing, Kupfer, Stahl) und Sprenstoff-Gußformen, die die Detonationswelle in wohlbestimmter geometrischer Form durch das Material lenken (hab mit sowas selbst mal gearbeitet). Dabei entstehen allerdings nur Mikrokristalle in mikroskopischer Größe, die industriell nicht verwertbar sind.

Ein nett gemachter Überblick über Kristallformen von Kohlenstoff (Graphit, Diamand, Fullerene) findest du hier, wo auch die meisten deiner Fragen beantwortet werden:

http://www.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemi…

Gruß

Metapher

#5

Hallo Metapher,

Das von Frank bereits beschriebene Verfahren des punktuellen
Eindrückens mit einer definiert geformten Diamantspitze
bezieht sich hingegen auf das relative Maß der sog.
Knoop-Härte. Sie ist nicht unbedingt mit der Mohs-Härte
identisch, hängt aber tatsächlich mit dem lokalen
Druckverhalten des Minerals zusammen.

Als dynamische Härte kenne ich nur etwas, was man auch mit „Scherfestigkeit“ bezeichnet. Gibt es da noch eine Größe? Jlär mich bitte mal auf.

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen?

Ja, kann er!

Aber doch nicht unter "Normal"bedingungen, also der drucklosen Temperaturzufuhr? In meinen Büchern finde ich auch nur Daten über Graphit und dass dieser sublimiert.

angeblich kann man aber diamanten auch
künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten
von kristallen oder wie funktioniert das?

Nicht nur angeblich. Es gibt eine rege
Industriediamantenproduktion. Die Diamantsplitter-Beschichtung
von Bohrkernen oder Sägeblättern besteht z.B. ausschließlich
aus Industriediamant.

Die Diamantzüchtung aus der Flüssigphase ist nach meiner
Information noch nicht gelungen. Er wird aber mit dem
(ebenfalls schon beschriebenen) Verfahren in geheizten
Druckpressen hergestellt. Dabei wird Graphit in Pyrophyllit
eingelagert und Drücken bis zu 300.000 bar ausgesetzt (die
Daten dazu in dem Link unten sind falsch).

Das mit den Pressen weiß ich zufällig. Dazu braucht man eigentlich eine Kaskade von einigen Pressen.
Das Problem ist, dass dazu Drücke erforderlich sind, die ein Marterial erfordern, das deutlich über 4000 MPa/mm² an Druck verträgt. Den genannten Wert bringen gerade mal die härtesten im Westen hergestellten Metalllegierungen und reichen deshalb nicht.
Wir haben aber auch Stähle, die extrem zähe sind und 12.000 MPa/mm² aushalten :smile:. Auch echte durchsichtige Diamanten mit einigen Karat können hergestellt weden. Einen Grauling mit ca. 0,2g habe ich sogar hier (die Vorstufe zum richtigen Diamant).

Gruß
Frank

#6

Hallo, ich äußere mich jetzt auch mal nur zu ein paar Aussagen, zu denen ich was ggf. noch ergänzen kann.

was genau bedeutet „härte“. dass ich mit einem objekt der
härte 2 ein objekt der härte 1 ritzen kann, aber nicht
umgekehrt, ist mir schon klar. aber sagt die härte auch was
über die druckfestigkeit aus? hintergrund: ein arbeitskollege
wollte mir mal einreden, dass diamant zwar schön hart ist,
trotzdem aber ziemlich schnell zerbröselt, wenn man ihn
quetscht (vor allem, wenn der druck schräg gegen den
untergrund ausgeführt wird). ist da was drann?

Von Härte gibt es mehrere Definitionen und auch mehrere härtebestimmungsmethoden. auf die wohl bekannteste, die mohs’sche härte, wurde ja bereits schon eingegangen, wobei ich vielleicht noch ergänzen möchte, dass es sich hierbei ja um eine Ritzhärte handelt und deswegen auch die Härteanisotropie berücksichtigt werden muss.
Desweiteren kenne ich noch zwei weitere gängige Härtebestimmungsmethoden.
Die Sklerometerhärte (auch eine Ritzhärte):Hierbei wird ein Kristall unter einer belasteten Stahl oder Diamantspitze vorbeibewegt und eine Ritzfurche erzeugt. Die Breite und Tiefe der ritzfurche sind dann das maß für die Ritzhärte (wieder anisotropie beachten!!)
Die Vickershärte: Hier wird die sog. Vickerspyramide (Diamantpyramide, tetragonal, 136°Spitze) in eine Kristallfläche gedrückt. Härte wird durch das Verhältnis aus Belastung zu bleibender Eindruckfläche gemessen.
Härte sagt also gewiss auch etwas über die Druckfestigkeit eines Kristalls / Minerals aus. Schließlich müssen ja, einfach gesagt, gitterkräfte überwunden werden um eine Eindruckfläche oder Ritzfurche zu erzeugen.Gewiss ist es aber möglich, dass auch ein sehr hartes mineral bei relativ niedrigem druck gegen eine bestimmte fläche spaltet oder bricht.

normalerweise entsteht ein diamant, wenn man kohlenstoff unter
hohem druck und unter hoher temperatur ein paar tausend bis
millionen jahre lagert. angeblich kann man aber diamanten auch
künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten
von kristallen oder wie funktioniert das?

Gibt es nicht eine möglichkeit Diamanten aus einer C-übersättigten Lösung (natürlich auch bei erhöhtem Druck(ca 50 x10^3 at) und Temperatur(rd.1500°C) sozusagen als Übersättigungsniederschlag zu züchten (z.B mit ner FeNi-Katalysatorschmelze)? oder wurde die möglichkeit schon erwähnt? (entschuldigung, bin noch ein wenig verkatert)

Noch etwas zum C60 und C70.
Sind diese (Buckminster-)Fularene nicht eigentlich instabile Modifikationen des Kohlenstoffs???

Grüße
chris

#7

Als dynamische Härte kenne ich nur etwas, was man auch mit
„Scherfestigkeit“ bezeichnet. Gibt es da noch eine Größe? Jlär
mich bitte mal auf.

Mit dynamisch meinte ich hier, daß es bei der Mohs-Härte um Verhalten bei (Tangential)Bewegung der Ritzung geht. Insofern ist das Resultat etwas anders zu beurteilen als beim Knoop-(bzw. Vickers-)Verfahren.

Das Scherverhalten wird, wenn ich es recht in Erinnerung habe, als Duktilität beschrieben, und ist nicht mit der Härte identisch.

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen?

Ja, kann er!

Aber doch nicht unter "Normal"bedingungen, also der drucklosen Temperaturzufuhr?

Richtig. In dem Link oben ist ein kleiner, aber entsprechender Ausschnitt aus dem Phasendiagramm gezeigt.

Das mit den Pressen weiß ich zufällig. Dazu braucht man
eigentlich eine Kaskade von einigen Pressen.

Ja, diese Aggregate bestehen aus einer Kaskade verschiedener Stähle - aufeinander gesetzte Ringe bis auf die Kammer, die dann nochmal mit Pyrophyllit ausgekleidet ist, der dabei schmilzt und den Druck homogen verteilt.

Einen Grauling mit ca. 0,2g habe ich sogar hier (die Vorstufe zum richtigen Diamant).

Schön. Hatte ich damals leider versäumt, mir als memorial mitzunehmen

Gruß

Metapher

#8

Diamant härtester Stoff?? stimmt nicht!!

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt.

Stimmt nicht!

Borazon 1956 von General Elektrik zum Warenzeichen angemeldet ist härter als ein Diamant.

Mohs Skala Diamant Härte 10

Kubisches Bornitrid umgerechnet 11.3 auf der „bis 10 gehenden Mohschen skala“

Johannes

#9

Hi Johannes,

Stimmt nicht!

Borazon 1956 von General Elektrik zum Warenzeichen angemeldet
ist härter als ein Diamant.

Mohs Skala Diamant Härte 10

Kubisches Bornitrid umgerechnet 11.3 auf der „bis 10 gehenden
Mohschen skala“

hast Du für diese Daten eine verläßliche Quelle?!
Nach meinen Unterlagen ist nämlich Diamant immer noch die härteste bekannte Substanz. Bornitrid ist danach weicher.

Gandalf

#10

Hi Johannes,

Stimmt nicht!

Borazon 1956 von General Elektrik zum Warenzeichen angemeldet
ist härter als ein Diamant.

Mohs Skala Diamant Härte 10

Kubisches Bornitrid umgerechnet 11.3 auf der „bis 10 gehenden
Mohschen skala“

hast Du für diese Daten eine verläßliche Quelle?!
Nach meinen Unterlagen ist nämlich Diamant immer noch die
härteste bekannte Substanz. Bornitrid ist danach weicher.

Das dürfte auch stimmen. Ichh dächte sie liegt bei ca. 9,8 nach Mohs.
http://wwwfk.physik.uni-ulm.de/www_fk/report98/ia2/i…

Gruß
Frank

#11

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen,
das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

Ein Diamant ist auch tatsächlich die härteste Substanz, die uns bekannt ist. Als C50 ist mir nur ein Vergütungsstahl bekannt, aber es gibt wesentlich festere Stähle, als diesen. Falls du CIndex60 meinst, so ist damit das Fulleren gemeint, eine besondere Kohlenstoffmodifikation, die jedoch genauso weich ist wie Graphit.

was genau bedeutet „härte“. dass ich mit einem objekt der
härte 2 ein objekt der härte 1 ritzen kann, aber nicht
umgekehrt, ist mir schon klar. aber sagt die härte auch was
über die druckfestigkeit aus?

Die Härte bezeichnet den Widerstand eines Materials gegen micro- und makroplastische Verformung bei Einwirkung einer Belastung.

ein arbeitskollege
wollte mir mal einreden, dass diamant zwar schön hart ist,
trotzdem aber ziemlich schnell zerbröselt, wenn man ihn
quetscht (vor allem, wenn der druck schräg gegen den
untergrund ausgeführt wird). ist da was drann?

Diamant ist in der Tat empfindlich gegen Schlag, ist die Belastung groß genug, kann er zerspringen, ich würde es aber nicht als ‚zerbröseln‘ bezeichnen.

in einem artikel stand, dass diamant einen schmelzpunkt von
3500 °C hat. das klingt ziemlich eindrucksvoll. nur: diamant
ist doch reiner kohlenstoff, der grundsätzlich unter hitze zu
CO2 oxidiert (nennt man laienhaft auch verbrennen). hält ein
diamant also tatsächlich bis zu 3500 °C aus oder verbrennt er
schon früher? wenn ja, bei welcher temperatur?

Dieser Schmelzpunkt ist lediglich theoretisch berechnet, denn Diamant geht schon ab etwa 600°C in die stabilere Graphit-Struktur über. Erhitzt man in einer Inertgas-Atmosphäre, so verbrennt der Kohlenstoff übrigens auch nicht.

Ich hoffe ich konnte dir ein wenig helfen.

Dirk

#12

Hi Johannes,

Stimmt nicht!

Borazon 1956 von General Elektrik zum Warenzeichen angemeldet
ist härter als ein Diamant.

vertan 1957 !!!

Mohs Skala Diamant Härte 10

Kubisches Bornitrid umgerechnet 11.3 auf der „bis 10 gehenden
Mohschen skala“

hast Du für diese Daten eine verläßliche Quelle?!
Nach meinen Unterlagen ist nämlich Diamant immer noch die
härteste bekannte Substanz. Bornitrid ist danach weicher.

Gandalf

Wie verlässlich ist das Römpp ChemieLexikon
die geben an Kubisches Bornitrd härter als Diamant (Mohshärte steht nicht dabei)
2te Modifikation Hexagonales Bornitrid weicher aber über 9 n. Mohs.

Johannes

sorry weil so spät.

#13

Hi Johannes,

Wie verlässlich ist das Römpp ChemieLexikon

HäHä, da könntest Du einen Pfarrer fragen, wie verläßlich die Bibel ist :wink:
Ne, der Römpp ist normalerweise sehr verläßlich, weil er von fast jedem Chemiker benutzt wird und Fehler im Laufe der Auflagen konsequent eliminiert werden.

die geben an Kubisches Bornitrd härter als Diamant (Mohshärte
steht nicht dabei)

Vielleicht meinen die folgendes:
Diamant ist in Bezug auf Härte anisotroph, was bedeutet, das es eine Richtungsabhängigkeit der Härte gibt. Bezüglich bestimmter Orientierungen läßt sich Diamant sogar mit einem Stahlmeißel spalten.

Gandalf

#14

Nein! Steht als Absolutangabe dieser Römpp ist von 1966 und sollte eigendlich stimmen. Zerfallstemperatur ist angegeben mit 1900°C

Johannes.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#15

Hi Johannes,

Stimmt nicht!

Borazon 1956 von General Elektrik zum Warenzeichen angemeldet
ist härter als ein Diamant.

vertan 1957 !!!

Mohs Skala Diamant Härte 10

Kubisches Bornitrid umgerechnet 11.3 auf der „bis 10 gehenden
Mohschen skala“

hast Du für diese Daten eine verläßliche Quelle?!
Nach meinen Unterlagen ist nämlich Diamant immer noch die
härteste bekannte Substanz. Bornitrid ist danach weicher.

Gandalf

Wie verlässlich ist das Römpp ChemieLexikon
die geben an Kubisches Bornitrd härter als Diamant (Mohshärte
steht nicht dabei)
2te Modifikation Hexagonales Bornitrid weicher aber über 9 n.
Mohs.

Hm, nur mal geblättert: http://www.a-m.de/deutsch/literatur/gp0692.htm
Da steht, es sei unter 1 nach Mohs.
Nach meinen Angaben, hab nachgesehen, hat CBN 9,8.

Gruß
Frank

#16

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen,
das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

Du meinst sicherlich Fullerene, C60. Das sind exakt 60
Kohlenstoffatome in einer speziellen Anordnung.
Es gibt dann noch Kohlenstoffnanoröhrchen. Beide sind härter
als Diamant.

Stimmt nicht !!!

Äußerste Härte gibt es nur bei Stoffen die Atomgitter bilden.

Johannes

was genau bedeutet „härte“. dass ich mit einem objekt der
härte 2 ein objekt der härte 1 ritzen kann, aber nicht
umgekehrt, ist mir schon klar. aber sagt die härte auch was
über die druckfestigkeit aus?

Oberflächendruck. Gemessen wird es z.B., indem man eine
bestimmte Kegelspitze (Brinellform) gegen die Oberfläche
drückt bis diese einbricht.

hintergrund: ein arbeitskollege

wollte mir mal einreden, dass diamant zwar schön hart ist,
trotzdem aber ziemlich schnell zerbröselt, wenn man ihn
quetscht (vor allem, wenn der druck schräg gegen den
untergrund ausgeführt wird). ist da was drann?

Richtig.

in einem artikel stand, dass diamant einen schmelzpunkt von
3500 °C hat.

Zerfallstemperatur ca. 1200°C!
Wenn Sauerstoff da ist Verbrennung zu CO2

Johannes

das klingt ziemlich eindrucksvoll. nur: diamant

ist doch reiner kohlenstoff, der grundsätzlich unter hitze zu
CO2 oxidiert (nennt man laienhaft auch verbrennen). hält ein
diamant also tatsächlich bis zu 3500 °C aus oder verbrennt er
schon früher? wenn ja, bei welcher temperatur?

kann kohlenstoff überhaupt einen flüssigen zustand annehmen?
es soll ja stoffe geben, die nur zwischen fest und gasförmig
wechseln und bisher habe ich irgendwie angenommen, dass
kohlenstoff auch dazu gehört…

Kohlenstoff sublimiert wie CO2. Ob das jetzt wirklich für jede
Kristallart zutrifft, da bin ich mir nicht sicher.

normalerweise entsteht ein diamant, wenn man kohlenstoff unter
hohem druck und unter hoher temperatur ein paar tausend bis
millionen jahre lagert. angeblich kann man aber diamanten auch
künstlich herstellen. ist das was ähnliches wie das züchten
von kristallen oder wie funktioniert das?

Nein, das funktioniert über mehrere Pressen mit höchsten
Drücken. Meist sieht der dann aber gräulich aus, ähnlich
Graphit. Durchsichtige kriegt man auch hin, aber nur mit
Pressen aus superharten Stählen :smile:

Gruß
Frank

#17

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen,
das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

Du meinst sicherlich Fullerene, C60. Das sind exakt 60
Kohlenstoffatome in einer speziellen Anordnung.
Es gibt dann noch Kohlenstoffnanoröhrchen. Beide sind härter
als Diamant.

Stimmt nicht !!!

Äußerste Härte gibt es nur bei Stoffen die Atomgitter bilden.

Johannes

Hi,

http://www.hitech.at/archiv/3_00/nano1.htm

modifizierte Stoffe mit Fullerenen sind tatsächlich noch härter.
Übrigends können wir diese Dinger herstellen.

Gruß
Frank

#18

Hexagonales Bornitrid ist in der Tat sehr weich, das liegt an seiner Kristallstruktur. Kubisches Bornitrid hingegen ist mit etwa 4000 HV (!) sehr hart, liegt damit aber immernoch unter dem Diamant.

#19

laut allgemeiner schulmeinung ist diamant die härteste
substanz die es gibt. ich habe aber mal was von C-50 gelesen,
das noch härter sein soll. was hat es damit auf sich?

Ein Diamant ist auch tatsächlich die härteste Substanz, die
uns bekannt ist. Als C50 ist mir nur ein Vergütungsstahl
bekannt, aber es gibt wesentlich festere Stähle, als diesen.
Falls du CIndex60 meinst, so ist damit das Fulleren gemeint,
eine besondere Kohlenstoffmodifikation, die jedoch genauso
weich ist wie Graphit.

Auch ne Bemerkung :smile:
Fullerene entsprechen in der Tat dem Graphitgitter, aber Graphit ist eigentlich garnicht weich! Eine einzelne Lage wäre sehr hart, nur durch seine geringe Bindung in der Schichtfolge, läßt er sich hervorragend weich abreiben.
Mit einem Pinsel aus Naoröhrchen (halbes Fulleren am Ende) könntest du Korung ritzen.

Gruß
Frank

#20

Auch ne Bemerkung :smile:
Fullerene entsprechen in der Tat dem Graphitgitter, aber
Graphit ist eigentlich garnicht weich! Eine einzelne Lage wäre
sehr hart, nur durch seine geringe Bindung in der
Schichtfolge, läßt er sich hervorragend weich abreiben.
Mit einem Pinsel aus Naoröhrchen (halbes Fulleren am Ende)
könntest du Korung ritzen.

Ich hätte das Adjektiv weich vielleicht auch in Anführungszeichen setzten sollen, das ist ja ein relativ dehnbarer Begriff. Das Dünnschicht-Paradoxon ist mir bekannt und es wurden auch schon Dünnschichten aus kristallinem und amorphem Kohlenstoff (‚diamantähnlicher Kohlenstoff‘) mit akzeptabler Härte hergestellt.
Aber das man mit einem C-Nanoröhrchen Korund ritzen könnte, bezweifle ich allerdings. Hast du dafür eine glaubwürdige Quelle?

Gruß