Diamant er det hårdeste naturlige materiale. Det Mohs hårdhedsskala, på hvilken diamant er en '10' og korund (safir) er en '9', attesterer ikke tilstrækkeligt denne utrolige hårdhed, da diamant er eksponentielt sværere end korund. Diamant er også det mindst komprimerbare og stiveste stof.
Diamond er en usædvanlig termisk leder - 4 gange bedre end kobber - hvilket betyder, at diamanter kaldes 'is'. Diamond har en ekstremt lav termisk ekspansion, er kemisk inert med hensyn til de fleste syrer og alkalier, er gennemsigtig fra det langt infrarøde gennem den dybe ultraviolette, og er et af kun få materialer med en negativ arbejdsfunktion (elektron tilhørsforhold). En konsekvens af den negative elektronaffinitet er, at diamanter afviser vand, men let accepterer carbonhydrider såsom voks eller fedt.
Diamanter leder ikke elektricitet godt, selvom nogle er halvledere. Diamant kan brænde, hvis den udsættes for en høj temperatur i nærvær af ilt. Diamant har en høj specifik tyngdekraft; det er utroligt tæt i betragtning af den lave atomvægt på
kulstof. En diamants glans og ild skyldes dens høje spredning og høje brydningsindeks. Diamond har den højeste refleksion og brydningsindeks for transparente stoffer.Diamantstenstener er ofte klare eller lyseblå, men farvede diamanter, kaldet 'fancy', er fundet i alle regnbuens farver. Bor, der giver en blålig farve, og nitrogen, der tilføjer en gul støbning, er almindelige sporforureninger. To vulkaniske klipper, der kan indeholde diamanter, er kimberlit og lamproite. Diamantkrystaller indeholder ofte indeslutninger af andre mineraler, såsom granat eller kromit. Mange diamanter lysrør blå til violet, nogle gange stærkt nok til at kunne ses i dagslys. Nogle blåfluorescerende diamanter fosforescerer gule (glød i mørke i en efterglødreaktion).
Type diamanter
Naturlige diamanter
Naturlige diamanter klassificeres efter typen og mængden af urenheder, der findes i dem.
- Type Ia - Dette er den mest almindelige type naturlige diamanter, der indeholder op til 0,3% nitrogen.
- Type Ib - Meget få naturlige diamanter er denne type (~ 0,1%), men næsten alle syntetiske industrielle diamanter er. Diameter af type Ib indeholder op til 500 ppm nitrogen.
- Type IIa - Denne type er meget sjælden i naturen. Diameter af type IIa indeholder så lidt nitrogen, at de ikke let kan opdages ved hjælp af infrarød eller ultraviolet absorptionsmetoder.
- Type IIb - Denne type er også meget sjælden. Diamanter af type IIb indeholder så lidt nitrogen (endda lavere end type IIa), at krystallen er en halvleder af p-type.
Syntetiske industrielle diamanter
Syntetiske industrielle diamanter har produceret processen med højtrykshøjtemperatursyntese (HPHT). Ved HPHT-syntese anbringes grafit og en metallisk katalysator i en hydraulisk presse under høje temperaturer og tryk. I løbet af få timer konverteres grafitten til diamant. De resulterende diamanter er normalt et par millimeter i størrelse og for mangelfulde til brug som ædelsten, men det er de også ekstremt nyttig som kanter på skæreværktøjer og bor og til at blive komprimeret til at generere meget høj pres. (Interessant sidebemærkning: Selvom de bruges til at skære, slibe og polere mange materialer, bruges diamanter ikke til maskine legeringer af jern, fordi diamanten slibes meget hurtigt på grund af en højtemperaturreaktion mellem jern og kulstof.)
Tynde filmdiamanter
En proces kaldet Chemical Vapor Deposition (CVD) kan anvendes til at deponere tynde film af polykrystallinsk diamant. CVD-teknologi gør det muligt at placere 'nul-slid' belægning på maskindele, bruge diamantbelægninger til at trække varmen væk fra elektroniske komponenter, modevinduer, der er gennemsigtige over et bredt bølgelængdeområde, og drager fordel af andre egenskaber ved diamanter.