Les diamants et le graphite sont tous deux constitués d’atomes de carbone, mais ils ont des structures très différentes. Les diamants ont une structure cristalline cubique, tandis que le graphite a une structure cristalline hexagonale. Cette différence de structure rend les diamants très durs et résistants, tandis que le graphite est mou et cassant.

Les diamants se forment lorsque les atomes de carbone sont soumis à une pression et une température extrêmement élevées. Cela peut se produire naturellement lorsque des roches riches en carbone sont enfouies profondément dans le manteau terrestre. La pression et la température élevées amènent les atomes de carbone à se réorganiser dans la structure cristalline cubique du diamant.

Le graphite peut être transformé en diamant par un procédé appelé dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Dans ce processus, un mélange de méthane et d’hydrogène passe sur un substrat chauffé. Les atomes de carbone contenus dans le méthane réagissent avec les atomes d’hydrogène pour former des liaisons carbone-hydrogène. Ces liaisons se rompent alors, libérant des atomes de carbone qui peuvent se fixer au substrat. Au fil du temps, une fine couche de diamant peut se déposer sur le substrat.

Les diamants CVD sont généralement utilisés dans des applications industrielles, telles que les outils de coupe et les abrasifs. Ils sont également utilisés dans certaines applications de bijouterie haut de gamme.