La joaillerie

Le diamant est la plus célèbre et la plus recherchée des pierres précieuses en joaillerie.

Les deux caractéristiques principales du diamant en tant que pierre précieuse sont la brillance et l’éclat.

Les diamants bruts ne sont pas brillants, mais une fois taillée, une pierre montre un grand éclat, que l’on nomme adamantin. Les indices de dispersion et de réfraction de la lumière élevés entraînent une excellente séparation des composantes colorées de la lumière blanche, comme dans le cas des prismes. Ainsi, en pénétrant dans une pierre convenablement taillée, les rayons de lumière sont réfléchis à l’infini et la lumière blanche se disperse en un éventail de couleurs appelé les feux du diamant.

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, le diamant n’est pas toujours incolore. En effet, la présence d’impuretés lui confère une couleur :
   jaune si l’un de ses atomes de carbone est échangé par un atome d’azote,
   bleu ou gris s’il contient du bore,
   vert par les radiations naturelles,
   en noir lors d’inclusions de graphite.

En cas de déformation de la structure, le diamant peut prendre une teinte rouge, brune, orange ou rose.

Les diamants les plus rares et les plus chers sont les « fancy », c’est-à-dire ceux qui ont une couleur intense soit jaune, vert, orange, bleu ou rose.

Un carat correspond à 0,20 g de diamant. La teneur en diamant des mines est très faible et il faut en moyenne traiter 10 tonnes de minerai pour obtenir 1 carat et 250 tonnes pour produire un diamant de joaillerie taillé de 1 carat.

Le diamant taillé se décompose en 4 grandes parties : la table, la couronne, le rondiste et la culasse. Les formes de taille sont normalisées et compte un nombre défini de facettes. Plusieurs désignations existent selon la taille du diamant : brillant, ovale, émeraude, princesse, triangle…

Les différentes formes de diamant taillé

figure issue de L’univers du diamant brut, http://www.diamants-infos.com (12/07/2006).

Les proportions du diamant déterminent sa brillance. En effet, les proportions (hauteur du diamant comparée à son diamètre et diamètre de la table comparé au diamètre de la pierre) déterminent comment la lumière se reflétera dans le diamant. La symétrie et le poli de la pierre sont des paramètres importants dans l’appréciation d’un diamant.

Le proportionscope est un appareil permettant de déterminer la qualité de la taille d’un diamant.

Le pourcentage de perte en diamant brut peut atteindre plus de 70 % lors de la taille. Le travail du diamantaire consiste à choisir entre obtenir le poids taillé en diamant le plus important au détriment de la qualité de la taille, ou bien obtenir un poids taillé en diamant un peu moins important mais un diamant de taille remarquable. Aussi, la moindre erreur de calcul lors de la taille peut transformer une belle pierre en pierre de qualité secondaire.

L’industrie

L’industrie utilise beaucoup le diamant en raison de sa dureté (dureté Mohs de 10, le plus dur des matériaux). Les applications sont multiples et mettent essentiellement à profit les propriétés mécaniques du minéral (outils de coupe et d’usinage métalliques et céramiques). Cette dureté intervient aussi dans la précision que l’on peut atteindre avec des outils d’incisions très précises, en chirurgie ophtalmologique par exemple (microtomes scalpels).

Le bort est utilisé pour le forage ou pour couper et polir des matériaux lorsqu’il est broyé en poudre. Le carbonado trouve des applications dans l’industrie en tant qu’agent d’abrasion. Ces diamants polycristallins et impurs sont préférés aux diamants purs pour leur fragilité moindre. Les pointes de diamant peuvent être montées sur des lames de scie ou sur des mèches pour forer du roc et du béton. Le diamant entre aussi dans la fabrication d’outils servant à couper le verre. Le diamant est omniprésent dans l’industrie automobile (alésage, forage), l’aviation, le forage du pétrole, la conquête spatiale, la cybernétique, la médecine (revêtement de prothèse biocompatible)....

La chimie s’intéresse aussi fortement au diamant : il possède des propriétés d’inertie qui le rende tout à fait approprié pour des applications en électrochimie. D’une part, il est résistant aux acides et aux bases, ce qui permet une utilisation dans des milieux corrosifs et en environnement sévères. D’autre part, les électrodes de diamant plongées dans de l’eau pure sont très efficaces car elles ne subissent aucune réaction électrochimique.

De nombreux dispositifs optiques utilisent la transparence du diamant. Par exemple, un appareil de caractérisation optique des matériaux et des structures contient des enclumes de diamant permettant de réaliser des expériences d’optique à la température de l’hélium liquide sous très fortes pressions hydrostatiques. Les dispositifs de détection infra-rouge et les fenêtres pour laser à CO₂ sont également diamantés.

En raison de sa faible conductivité électrique, le diamant pourrait trouver des applications en électronique de puissance tels que les interrupteurs haute tension. Il peut également être, et commence déjà à l’être, utilisé pour ces excellentes propriétés thermiques, comme substrat d’assemblage de modules de puissance (pour supporter les températures élevées à l’intérieur des moteurs à réaction). Il s’agit alors de diamants dopés (en couches minces) par exemple au bore ou au phosphore en fonction des applications visées.

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, l’industrie emploie énormément de diamants purs et pas seulement des pierres de mauvaises qualités.