Graphite and nanodiamond formation by pyrolysis under pressure: applications in Earth and Universe sciences

Sous pression ambiante, la synthèse de graphite requiert d’appliquer une température de 2~800~°C à des carbones de microtexture lamellaire (issus de précurseurs dépourvus d’oxygène). Dans le cas de précurseurs riches en oxygène, la microtexture des carbones reste poreuse et leur structure turbostratique, même à 3~000~°C. En revanche, une pyrolyse sous des pressions de quelques GPa permet d’obtenir du graphite, quelle que soit la microtexture du précurseur, et ce dès 1~000~°C. La formation du graphite naturel sous l’effet du métamorphisme résulte d’un processus analogue. Dans le cas de très hautes pressions (>~10~GPa), le diamant est la phase stable. Des nanodiamants ont été synthétisés ici par pyrolyse jusqu’à 1~900~°C, 15~GPa de nanoparticules de carbone (nanocristaux de C₆₀, noirs de carbone, suie quasi amorphe).