عنصر کربن و سیاره زمین دو عامل اصلی برای تشکیل الماس هستند. کربن می‌تواند به الماس تبدیل شود، اما برای این کار نیاز به دما و فشار بالایی دارد، زمین این عوامل را تامین می‌کند.

در قسمت بالایی گوشته زمین و در عمقی در حدود 120 تا 200 کیلومتری با فشاری در حدود 45 هزار bar و دمای 900 تا 1300 درجه سانتی‌گراد، مراحل اولیه شکل‌گیری الماس آغاز می‌شود. کربن در این فشار و دما به الماس تبدیل خواهد شد. این خلاصه ای از چگونگی شکل‌گیری الماس است.

بسیاری از الماس های کشف شده از طریق فوران های آتشفشانی به سطح زمین حمل شده اند. به علت حرکات عمودی کوه زائی یا قاره زائی این فوران ها در لایه گوشته آغاز شده و سر راه خود، تکه هایی از سنگ های گوشته را کنده و بدون ذوب کردن به سطح زمین منتقل می‌کند.

امروزه الماس را از معادن مختلفی در سراسر جهان استخراج می‌کنند. آفریقای جنوبی یکی از شناخته شده ترین معادن الماس جهان را در اختیار دارد.

ویژگی های الماس

این ماده ویژگی های خاص زیادی دارد و دلیل آن را باید در روند شکل‌گیری الماس جستجو کرد. الماس در بین جامدات بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. این مقدار رسانی در مقایسه با مس، 5 برابر بیشتر است.

بیشتر از هشتاد درصد از الماس های معدنی طبیعی به مصارف صنعتی از قبیل ابزارهای برش یا مواد ساینده برای تراشکاری و پرداخت دیگر سنگ های قیمتی، فلزات، گرانیت و شیشه می رسند.

الماس خواص نیمه رسانایی بسیار بالایی نیز دارد. امروزه نیمه رساناهای زیادی مانند سیلیکون در گستره وسیعی از دستگاه های الکترونیکی به کار می روند، اما الماس با توجه به دامنه تغییرات حرارتی و سرعت فوق العاده بیشترش، تنها در مقایسه با خلاء است که عنوان دومین نیمه رسانای برتر جهان را به خود اختصاص می‌دهد.

این دانه متبلور کربن سخت ترین ماده جهان است و به مانند تفلون در مجاورت هوا، روانی طبیعی فوق العاده ای دارد. به دلیل این خواص و منحصر به فرد و البته جنبه بسیار ارزشمند تزئینی آن، محققان شروع به آزمایش تولید الماس در شرایط آزمایشگاهی کردند.

انواع الماس

• الماس طبیعی:

هنوز اساسا تنها منبع جواهرات بوده و بالاترین قیمت را دارد.

• الماس سنتزی فشار بالا:

سهم گسترده‌ای از بازار صنعت را در اختیار داشته و به عنوان ساینده و ابزار برشی و ماشینکاری به کار می‌رود.

• الماس سی‌وی‌دی (CVD)

پتانسیل‌های زیادی برای کاربرد در صنعت دارد ولی هنوز به صورت آزمایشگاهی تولید می‌شود. انباشت به روش تبخیر شیمیایی یا رسوب شیمیایی فاز

بخار (Chemical vapor deposition) که به اختصار CVD نامیده می‌شود، یکی از روش‌های شیمیایی است که در تولید لایه‌های بسیار خالص میکروبلورین در فناوری نیم رساناها به کار می‌رود.

• کربن شبه-الماس (DLC)

به تازگی تولید شده، اما دارای کاربردهایی در زمینه ابزار نوری دقیق است. کربن شبه الماس از جدیدترین ساختارهای کربنی و دارای خواص و کاربردهای شگرفی در زمینه های شیمی، پزشکی، فیزیک و مهندسی ست. از جمله خواص بارز آن سختی این نانو ساختار است که حتی از الماس نیز بیشتر بوده و بدین جهت توجه بسیاری از پژوهشگران را بخود جلب نموده است.

در دهه 1950 بود که روش های جدید شکل گیری الماس در روی سطح زمین نیز کشف شد و دانشمندان توانستند با ایجاد درجه حرارت بالا و فشار مورد نیاز، آن را در یک آزمایشگاه تولید کنند.

با اینکه روند شکل‌گیری الماس در طبیعت علاوه بر دما و فشار بالا به زمان زیادی نیز احتیاج دارد، اما در آزمایشگاه با فرایند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) که اساسا تقلیدی است از فرایند طبیعی شکل‌گیری الماس می‌توان زمان تشکیل را به حداقل رساند.

درحالیکه الماس های ساخته شده توسط انسان همان جنس الماس واقعی را دارند (یعنی کربن خالص تبلور یافته در شکل همسانگرد سه بعدی)، اما اغلب با عنوان الماس مصنوعی شناخته می‌شوند.

خواص الماس مصنوعی بستگی به جزئیات فرایندهای ساخت آن دارد؛ البته، برخی الماس‌های مصنوعی (چه ساخته شده طی HPHT یا CVD) دارای خواصی مثل سختی، رسانندگی گرمایی و تحرک پذیری هستند که نسبت به همین خواص الماس‌های طبیعی کیفیت بهتری دارند.

الماس مصنوعی به‌طور گسترده‌ای در سایندهها، در ابزارهای برنده و صیقل دهنده و در گرماخورها مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده‌های الکترونیکی الماس مصنوعی در حال توسعه هستند که شامل استفاده در کلیدهای (مدارهای) نیروگاه‌ها، ترانزیستورهای اثر میدان با فرکانس بالا و ال ئی دی‌ها است.