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Le diamant n'est plus le minéral le plus dur sur Terre


Guest ndt
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Le diamant n’est plus le matériau naturel le plus dur Un minéral très rare appelé lonsdaleite et composé, comme le diamant, d'atomes de carbone, serait 58 % plus dur que le diamantd'après un rapport du New Scientist.

Une équipe internationale, menée par Zicheng Pan à l'université de Shanghai Jiao Tong, a simulé la réponse que les atomes des deux minéraux, très solides, auraient face à une forte pression. Cette étude a montré que la lonsdaleite résiste à 58 % de pression de plus que le diamant. La lonsdaleite, minéral rare, se forme parfois quand une météorite contenant du graphite entre en contact avec la Terre.

Et voila messieurs faites comme moi, arrêtez d'offrir un diam à votre femme, ou à votre maitresse, préférez la Lonsdaleite. Le diamant c'est "as been" ! :clin-oeil:

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http://euromin.w3sites.net/mineraux/LONSDALEITE.html

extrait :

Physical properties / Propriétés physiques et apparence

Morphology/Morphologie : PSEUDOCUBIQUE; PSEUDOCUBOOCTAEDRIQUE; AGREGAT; GRENU; FIN; POLYCRISTALLIN;

Hardness/Dureté : 3,00

Density/Densité : from 3,20 to 3,30 / de 3,20 à 3,30

Color/Couleur : pale brownish yellow; grayish; brown black

jaune brunâtre clair; grisâtre; noir brun

Luster/Eclat du minéral : adamantine

adamantin

Streak/Trace : brownish yellow

jaune brunâtre

Cleavage/Clivage : OUI

????????????????????????????????,

http://dictionnaire.sensagent.com/lonsdaleite/fr-fr/

extrait :

Lonsdaleite

Catégorie Minéral

Formule brute C

Identification

Masse moléculaire 12,01 g/mol

Classe cristalline ou groupe d'espace dihexagonale-dipyramidale

Système cristallin hexagonal

Échelle de Mohs 7-8

????????????????????????

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Oui: il faut arrêter de lire des revues pseudo-scientifiques qui se la pètent de ce genre, on voit le résultat: des erreurs de débutant !

Le diamant est le plus dur on parle donc de la résistance à la pénétration d'un corps (rayure), il a aussi une grande résistance à la pression d'où certaines utilisations Hi-tech mais il est très sensible au choc par son clivage facile; propriété qui sert d'ailleurs aux étapes préliminaires de la taille.

Quant à la Lonsdéalite (dédié à l'acteur du même nom ?) la différence de dureté indiquée entre webminéral et Mindat est un peu inquiétante: la date de publication à l'IMA ne serait-elle pas un premier Avril?.......

Alain

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Lonsdaleite, C, hexagonal, un des 4 polymorphes de C avec diamant, graphite, et chaoite ; localité type : météorite Fe du Canyon Diablo, Coconino County, Arizona.

Le minéral existe mais ne remplace pas le diamant sur l'échelle de Mohs !

Pendant que nous y sommes,

Chaoite, C, hexagonal, un des 4 polymorphes de C ; localité type : Möttingen, Ries, Bavière.

Je n'avais pas remonté tout le post lorsque j'ai donné cette réponse… petite suite :

Pour tenter de répondre à l'appel au secours : notre test de dureté s'apparente à une mesure de résistance à l'abrasion, rien à voir donc avec une résistance aux chocs (eh oui ! le diamant est fragile because, comme le précise Alain, ses clivages faciles) ; rien à voir, non plus, avec la résistance à la pression.

Un exemple ? la glace ! la glace est dure, cependant, elle résiste mal aux chocs et très mal (pas du tout, même !) à la chaleur !

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L'échelle de Mohs est une échelle empirique qui peut être utilisée sur des échantillons de grande taille. De facon plus quantitative, la dureté d'un matériau peut être mesurée par indentation (résistance à l'application d'une pointe sous une pression contrôlée) mais ici encore il faut des échantillons de qualité raisonnable.

Le papier publié dans PRL est un calcul quantique qui prédit que la résistance de la lonsdaleite à l'indentation (donc sa dureté) est supérieure à celle du diamant. Le comportement de la lonsdaleite serait analogue à ce qui a été observé dans des composés à base de bore et d'azote (nitrure de bore). Pour le moment, il ne semble pas que des mesure de dureté par indentation aient été réalisées sur de la lonsdaleite sans défauts; et encore moins une comparaison empirique avec le diamant qui reste donc le matériau le plus dur sur l'échelle de Mohs.

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Guest Rémi BORNET

:siffler:

Il y a sans doute un problème de terminologie, le diamant n'a déjà pas la même dureté selon ses différents axes cristallographiques (et c'est ce qui permet de le tailler). Ce qui me gène c'est : "cette étude a montré que la lonsdaleite résiste à 58 % de pression de plus que le diamant". La dureté est une résistance à la rayure, pas à la pression, là dans l'article c'est de la rhéologie apparemment dont il est question... Il faut donc tenir en compte de la géométrie des plans de clivage.

@+ :siffler:

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C est une transcription trop rapide de l'article original. Les auteurs ont calculé explicitement la réponse du cristal à l'application d'une contrainte correspondant à une expérience d'indentation perpendiculaire à un plan de clivage commun. Il s agit bien de dureté.

A+

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Je partage l'avis d'Alain !

Qu'entend-t-on par " dureté " en minéralogie ?

Je ne me suis pas très clairement exprimé dans mon précédent message, rédigé un peu rapidement, j'ai trouvé cette définition :

" La dureté. Il s'agit par définition de la résistance qu'oppose un minéral à la rayure. La dureté est une propriété vectorielle, dépendante de la structure cristalline et, par conséquent, de l'anisotropie du minéral. Elle peut donc varier selon l'orientation de la rayure, et cela parfois de façon très importante."

À mon humble avis, toute autre définition serait contraire à l'acception minéralogique du terme " dureté "…

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http://www.geocities.com/unforbidden_geology/Knoops-Mohs.jpg

Un petit lien sur la relation entre échelle absolue de dureté (mesurée par micro-indentation, l'unité est homogène à celle d'une pression) et échelle de Mohs. Notez que si vous rayez un cristal avec un couteau ou un autre cristal vous faites une expérience d'indentation de façon non contrôlée, qui vous donnera une estimation grossière de la dureté. L'intérêt d une échelle absolue est qu'on peut ensuite relier quantitativement la dureté d'un minéral à sa structure cristalline. La dureté est bien entendu une propriété anisotrope mais, pour des structures pas trop anisotropes, une valeur moyenne a probablement un sens.

ps: L article sur la lonsdaleite a été publié dans Physical Review Letters, une revue qui n a rien de pseudo-scientifique.

ps2: concernant l origine du nom: http://www.minsocam.org/ammin/AM52/AM52_1579.pdf

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pour le nom je me doutais bien....

intéressant: cela montrerait que la dureté déterminée lors de la description pour être homologué par l'IMA serait imprécise voir fausse.Je pensais que de nos jours le comité était super sévère et que ce genre de chose ne pouvait plus arriver. Je crois d'ailleurs que pour une description on doit utilisé l'échelle de Vickers ,beaucoup plus précise ?

concernant la revue PHL, il est dommage qu'une revue sérieuse utilise un ton racoleur pseudo journalistique: la science comme le lecteur n'ont rien à y gagner!

Y a t'il des applications envisagées du fait de cette propriété physique prodigieuse ?

@+

Alain

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L'échelle de Mohs reste bien pratique et se corrèle assez bien aux échelles de dureté absolue (plus délicate à mesurer). Ceci explique probablement qu'elle est toujours utilisée, et acceptée par l IMA.

Pour les applications spécifiques des matériaux ultra-durs, je n en ai pas en tête mais dans le cas présent l'objectif de l'étude était plutôt de comprendre les mécanismes fondamentaux contrôlant la dureté d'un cristal à l'échelle atomique. De toute façon, avant toute application, il faudra une vérification expérimentale vu que l'étude publiée est le résultat d'un travail théorique (très sérieux et fiable mais qui utilise tout de même un certain nombre d'approximations).

A+

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