Diamanten in der Industrie: Die Geheimnisse der Diamantenverarbeitung im Hightech für Produkte mit unzerstörbarer Eleganz – Diamanten gelten Supermaterial für die Hightech-Branche.
Als kompakte Kohlenstoffkristalle finden Diamanten mit ihren ungeahnten Eigenschaften in modernsten Hightech-Anwendungen ein Zuhause. Dank ihrer außergewöhnlichen Härte sind Diamanten beim Bohren, Schleifen und Schneiden in industriellen Produktionen unverzichtbar, aber auch mittlerweile in der Optik, Photonik und Quantentechnologie. Das härteste Material der Welt kann noch mehr: Diamanten erzeugen Lichtblitze, entwickeln beim Dehnen und Biegen ungeahnte elektronische Eigenschaften. “Die Verarbeitung von Diamanten ist ein hoch spezialisiertes Handwerk, das aufgrund der einzigartigen Eigenschaften dieses Edelsteins eine wichtige Rolle in verschiedenen Industrien erlangt hat”, erklärt Dr. Peter Riedi, Edelmetallexperte und Gesellschafter der Premium Diamonds, eine Marke der EM Global Service AG aus Liechtenstein.
Diamanten sind bekanntermaßen die härtesten Steine der Welt und eine nennenswerte Nachgiebigkeit schien aufgrund der Eigenschaften nahezu ausgeschlossen, bis 2018 eine überraschende Beobachtung an winzigen, nadelförmigen Diamantensäulchen an der City University of Hongkong des Teams unter Leitung von Yang Lu demonstriert wurde. Noch relativ jung, aber Nanodiamanten gelten als Verwandlungskünstler, sie sind verblüffend elastisch und leitend und versprechen mit ihren besonderen Eigenschaften zahlreiche Fortschritte in der Hightech-Industrie als zukünftiges Supermaterial.
Diamanten in der Industrie – ein facettenreicher Stein
Die Industrie benötigt Diamanten zur Verarbeitung, wenn konventionelle Werkzeuge beispielsweise bei unterschiedlichsten Materialien an ihre Grenzen stoßen. “Ein Vorteil liegt in der außergewöhnlichen Härte dieses Edelsteins, weshalb der wichtigste Einsatzbereich von Diamanten in der Industrie liegt”, erklärt Dr. Riedi. Mit einem Härtegrad von 10 auf der Mohs-Skala können Diamanten andere Materialien leicht schneiden und polieren. Dr. Riedi erklärt, dass harte Materialien wie Metall, Legierungen, harte Gesteine wie Basalt, Gneis oder andere Edelsteine wie Rubin, Saphir und Smaragd, Beton, Stahlbeton, Mauersteine, Fliesen oder Pflastersteine lassen sich aufgrund der Härte nicht mit gewöhnlichen Werkzeugen bearbeiten. Daher werden Diamanten in der Industrie häufig für Schneidewerkzeuge wie Diamantsägen, Diamantbohrer und Diamantfeilen eingesetzt. Diese Werkzeuge ermöglichen präzise Schnitte und Oberflächenbearbeitung in Bereichen wie dem Baugewerbe, der metallverarbeitenden Industrie und der Schmuckherstellung. “Erst durch diamantbesetzte Bohrer sind Tiefenbohrungen in den Untergrund der Erde möglich geworden”, erklärt Dr. Riedi.
Als gefragter globaler Werkstoff in der Hightech-Industrie zählt, die Industrie zu den Hauptabnehmern. Um den Bedarf nach Diamanten in der Industrie decken zu können, kommen synthetische Diamanten zum Einsatz. Von den benötigten Industriediamanten entfallen 97 Prozent als Anteil an Synthetik-Diamanten und nur drei Prozent an natürlich entstandenen Diamanten.
Vom Isolator zum Halbleiter zum Leiter – Diamanten als Wärmeableiter
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Diamantenverarbeitung ist ihre Wärmeleitfähigkeit, denn Diamanten sind in einmaliger Weise thermisch belastbar. “Zudem lassen sie sich auch starken elektrischen Widerstand aussetzen, weshalb die Begehrtheit in Laser-Technik und bei der Herstellung von Halbleitern steigt”, erklärt Dr. Riedi.
Diamanten leiten Wärme besser als jedes andere Material, weshalb sie in der Hightech-Industrie oft zur Kühlung von elektronischen Bauteilen eingesetzt werden. Im Vergleich liegt die Wärmeleitfähigkeit von Diamanten beim Dreifachen von Kupfer beispielsweise, so Dr. Riedi. Mikrochips, Hochleistungs-LEDs und Lasertechnologie sind nur einige Beispiele für Produkte, bei denen Diamanten als Wärmeableiter eingesetzt werden. Diese Anwendungen ermöglichen eine effiziente Wärmeableitung und verhindern Überhitzung, was die Leistung und Lebensdauer der elektronischen Geräte verbessert.
Präzision in der Verarbeitung
Die Verarbeitung von Diamanten erfordert hochpräzise Werkzeuge und Maschinen, die speziell für dieses Material entwickelt wurden. In der Schmuckindustrie werden Diamanten mit Schleif- und Poliermaschinen auf Hochglanz gebracht, um ihre Brillanz und Schönheit zu maximieren. Bei der Herstellung von Diamantschneidewerkzeugen werden spezielle Schleifmaschinen verwendet, um die scharfen Kanten zu formen. Diese Hightech-Geräte erfordern Fachwissen und Erfahrung, um die beste Qualität und Effizienz bei der Verarbeitung von Diamanten zu gewährleisten. “Im Hochpräzisionsbereich der Werkzeugproduktion finden Diamanten ihren Einsatz als Bestandteil von Schleif- oder Schneidwerkzeugen”, erklärt Dr. Riedi.
Diamanten in Alltagsprodukten – dank Plattenspieler Diamantenbesitzer
Neben den offensichtlichen Anwendungen in der Schmuck- und Hightech-Industrie finden wir Diamanten auch in anderen Produkten des täglichen Lebens. Ein Beispiel dafür sind Diamantschleifmittel, die in der Metallbearbeitung eingesetzt werden. Diese Schleifmittel bestehen aus Diamantpartikeln, die auf ein Trägermaterial aufgebracht sind und dabei helfen, Metalle zu schleifen und zu polieren. Diamantbeschichtungen werden auch in Kunststoffprodukten verwendet, um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen und die Oberflächenhärte zu verbessern. Dr. Riedi fügt hinzu, dass bis vor einigen Jahren fast in jedem Haushalt Diamanten anzufinden waren, nämlich in der Spitze des Tonabnehmers, der Abtastnadel, eines Schallplattenspielers. “Heute wird Diamantstaub verwendet, früher bestand die Spitze der Abtastnadel aus einem Diamanten”, so Dr. Riedi.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Diamanten viel mehr können außer nur schön, einzigartig und endlich zu sein. Die Hightech-Industrie profitiert von der außergewöhnlichen Härte und Wärmeleitfähigkeit von Diamanten, während die Schmuckindustrie die Brillanz und Schönheit dieser Edelsteine nutzt. Die Verarbeitung von Diamanten erfordert spezialisierte Werkzeuge und Maschinen, um die beste Qualität und Effizienz zu gewährleisten. Diamanten finden sich jedoch nicht nur in Schmuck und Hightech-Anwendungen, sondern auch in Schleifmitteln und Beschichtungen, die in verschiedenen anderen Produkten zum Einsatz kommen.
