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【人造金刚石百科】人造金刚石的用途有哪些 人

admin 人造钻石 2020年09月21日

  俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物,也是自然界中最坚硬的物质。自18世纪证实了金刚石是由纯碳组成的以后,人们就开始了对人造金刚石的研究,只是在20世纪50年代通过高压研究和高压实验技术的进展,才获得真正的成功和迅速的发展,人造金刚石亦被广泛应用于各种工业,工艺行业。本期专题就由小编给大家介绍一下人造金刚石以及

  人造金刚石或利用瞬时静态超高压高温技术,或动态超高压高温技术,或两者的混合技术,使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石,这种方法得到的金刚石是微米尺寸的多晶粉末。

  人造金刚石用静态超高压(50~100kb,即5~10GPa) 和高温(1100~3000°C)技术通过石墨等碳质原料和某些金属(合金)反应生成金刚石,其典型晶态为立方体(六面体)、八面体和六-八面体以及它们的过渡形态。在工业上显出重要应用价值的主要是静压熔媒法。采用这种方法得到的磨料级人造金刚石的产量已超过天然金刚石,有待进一步解决的问题是增大粗粒比,提高转化率和改善晶体质量。目前正在实验室中用静压熔媒法研究优质大颗粒单晶金刚石的形成。加晶种外延生长法曾得到重1克拉左右的大单晶;用一般试验技术略加改进后,曾得到2~4毫米左右的晶体。采用这种方法还生长和烧结出大颗粒多晶金刚石,后者在工业上已获得一定的应用,其关键问题在于进一步提高这种多晶金刚石的抗压强度、抗冲击强度、耐磨性和耐热性等综合性能。

  人造金刚石是利用热解和电解某些含碳物质时析出的碳源在金刚石晶种或某些起基底作用的物质上进行外延生长而成的。

  主要有下述几种学说:溶剂学说认为所用金属(合金)起着碳的溶剂作用;催化学说则认为是一种催化剂;固相转变学说则强调石墨晶体无需断键解体,经过简单形变就形成金刚石晶体。但这三种典型学说所提出模型往往同一些主要实验现象和规律相矛盾。因此,出现了溶剂-催化剂、催化剂-溶剂、熔(溶)剂-触媒(简称为熔媒)等学说进一步探讨所用金属(合金)的作用。总的说来,人造金刚石的形成机制尚是一个仍在探讨中的复杂问题。

  在三校合编的《无机化学》(第四版第236页第9行左数第16个字开始,明确提到 :

  据查,在高压下石墨转化为金刚石是放热的!温度低反而有利于转化。【详细】

  摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。

  依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。

  1、建筑结构类切割:分为切割混凝土用、切割沥青用、切割砖用。2、切割石材用:分为切割花岗岩、大理石、砂岩、板岩。3、切割装饰材料瓷砖用:切割瓷砖用、切割玻璃用。

  三、按使用机器分:云石机、角磨机;马路锯、马路切割机用;台锯用;石材锯用;手持锯用;墙锯用;大功率的平面锯用。【详细】

  1、开眼时应慢速转动,待孔深度到达10-15mm以后,再逐渐转入全运转。凿岩过程,要按孔位设计使钎杆直线前进,并位于孔心。

  2、凿岩时应合理试驾轴推力。轴推力过小,机器产生回跳,振动增大,凿岩效率降低;轴推力过大大,钎子顶紧眼底,使机器超负荷下运转,易过早磨损零件,使凿岩速度减慢。

  3、凿岩机卡钎时,应减轴推力,即可逐步趋于正常。若无效,应立即停机。先使用扳手慢慢转动钎杆,再开气压使钎子慢慢转动,禁止用敲打钎杆办法处理。

  4、经常观察排粉情况。排粉正常时,泥浆顺孔口徐徐流出;反之,要强力吹孔。若仍无效,应检查钎子水孔钎尾状态,再检查水针情况,更换损坏零件。

  5、要注意观察注油储量出油情况,调节好注油量。无油作业时,容易使零件过早磨损。当润滑油过多时,会造成工作面污染。

  8、操作向上式凿岩机时应注意气腿给气量,防止凿岩机上下摆动造成事故。气腿支撑点要可靠。手握机器时不能过紧更不能骑气腿上以防止伤人损机。

  9、要注意岩石情况,避免沿层理、节理裂隙穿孔,禁止打残眼,随时观察有无冒顶、片帮危险。

  10、要有效使用开孔功能。钻孔过程,有一个重要环节开孔,开孔用降低了冲击压力固定推进压力来完成。推进压力应当尽可能小些,以便于倾斜度非常大岩面上开孔,同时也可避免钻杆产生弯曲。【详细】

  (1)溶剂的不同,天然金刚石是从硅酸盐溶液中生长的,在其中碳的溶解度非常低,而人造金刚石是从金属熔体中生长出来的,其中碳的溶解度比硅酸盐高得多。正如:α=ε(1-X2s)-(lnXs+c)方程所表示的那样,“溶解度越高,α值越小”,这样固液界面就粗糙,所以对于人造金刚石,小面的生长比预期得要少。

  (2)天然金刚石的生长温度(估计1000—1300°C)比人造金刚石(1400°C以上)低,生长温度越低,α值越小。因此,对于人造金刚石能预料有一个粗糙界面。

  (3)人造金刚石成长时的过饱和度大于天然金刚石,因而无论如何都可以预测人造金刚石的表面是较粗糙的,然而实际所观察到的人造金刚石却显示出一个较光滑的界面。

  天然金刚石与人造金刚石之间的形态差异,以及理论预见的晶体形态与实际观察之间的差异是由生长单元大小不同所造成的。【详细】

  小编总结了六招区分天然钻石与人工钻石(苏联钻石、摩星石),希望对大家有帮助。

  第一招:硬度区分。天然钻石的莫氏硬度为10,苏联钻石莫氏硬度为8.5,而摩星石莫氏硬度为9.25。

  第二招:化学成份。天然钻石的化学成份是碳,苏联钻石化学成份是二氧化碳,而摩星石化学成份是碳化硅。

  第三招:热探针反应。天然钻石会发出哗哗的响声,苏联钻石不会发出哗哗的声音,而摩星石会发出哗哗的响声,很容易以假乱真。

  第五招:光学特性。天然钻石为单折射率,苏联钻石为单折射率,而摩星石为双折射率。

  第六招:10倍放大镜观察。天然钻石不仅抛光亮滑,而且棱线锐利;苏联钻石抛光很差,棱线常有挫钝;而摩星石不仅棱线不锐利,而且有重量。

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