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1、材 料 介 紹 -鉆 石工業(yè)設(shè)計二班王永吉 一.什么是鉆石？v鉆石是指經(jīng)過琢磨的金剛石，金剛石是一種天然礦物，是鉆石的原石。簡單地講，天然鉆石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體。 二.鉆石的簡介v中文名稱：金剛石 v英文名稱：Diamond v摩氏硬度：10 v 化學(xué)成份：99.98%的碳 （C60） v物理性能：是天然礦物中的最高硬度，其脆性也相當(dāng)高，用力碰撞仍會碎裂。源于古希臘語Adamant，意思是堅硬不可侵犯的物質(zhì)，是公認(rèn)的寶石之王。鉆石的。也就是說，鉆石其實是一種密度相當(dāng)高的碳結(jié)晶體。 v常見外形：圓形、橢圓形、欖尖形、心形、梨形、方形、三角型及祖母綠形。圓
2、鉆，是最常見的形狀。 v折射率:2.417 v色散值：0.044（高） v全內(nèi)反射：臨界角：24.5 三.鉆石的主要產(chǎn)地v鉆石的主要產(chǎn)地是澳大利亞、博茨瓦納、加拿大、津巴布韋、納米比亞、南非、巴西、西伯利亞；目前世界主要的鉆石切磨中心有：比利時安特衛(wèi)普，以色列特拉維夫，美國紐約，印度孟買，泰國曼谷。安特衛(wèi)普有世界鉆石之都的美譽(yù)，全世界鉆石交易有一半左右在這里完成，“安特衛(wèi)普切工”是完美切工的代名詞 四.鉆石的檢驗v硬度檢驗v鉆石是已知最硬的自然生成物質(zhì)，沒有什么東西可在鉆石上劃上痕跡，若能劃上痕跡的則絕非鉆石。 v導(dǎo)熱性試驗v在待辯鉆石和其它相似物品上同時呼一口氣，若是鉆石則其表面凝聚的水霧應(yīng)
3、比其它物品上的水霧蒸發(fā)得快，這是因為鉆石具有高導(dǎo)熱性的原因。 v觀察反射光v用放大鏡可觀察到鉆石的腰圍處呈現(xiàn)一種很細(xì)的磨砂狀并有亮晶晶的反射光。鉆石的這種特征是獨(dú)一無二的。 v圖為鉆石的原石 五.天然與人造v天然v金剛石，也稱鉆石，有天然金剛石和人造金剛石兩種。金剛石是目前世界上已知的最硬工業(yè)材料，它不僅具有硬度高、耐磨、熱穩(wěn)定性能好等特性，而且以其優(yōu)秀的抗壓強(qiáng)度、散熱速率、傳聲速率、電流阻抗、防蝕能力、透光、低熱脹率等物理性能，成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不可替代的新材料，現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的瑰寶。 。 v人造v人造金剛石是加工業(yè)最硬的磨料，電子工業(yè)最有效的散熱材料，半導(dǎo)體最好的晶片，通訊元器件最高頻的
4、濾波器，音響最傳真的振動膜，機(jī)件最穩(wěn)定的抗蝕層等等，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油鉆探、建筑工程、機(jī)械加工、儀器儀表、電子工業(yè)、航空航天以及現(xiàn)代尖端科學(xué)領(lǐng)域。 六.評價與選購鉆石的質(zhì)量好壞取決于鉆石的4C標(biāo)準(zhǔn)，鉆石的4C即鉆石評價標(biāo)準(zhǔn)。它包括鉆石的卡、凈度、色級、和切工。卡是我們常說的克拉，表示鉆石的大小。凈度是指鉆石中瑕疵的多少，瑕疵少的級別就高，可以反射出耀眼的光芒。但是如果鉆石的瑕疵多，就可能造成鉆石的表面非常暗淡。色級是指鉆石的顏色級別，鉆石的顏色由最罕貴的完全無色至黃、褐色，色澤越淺的鉆石，光線越易于穿透。 精美的鉆石王冠 七.人造金剛石聚晶概況v人造金剛石聚晶采用對金剛石呈惰性的結(jié)合劑
5、與金剛石顆粒在高溫高壓條件下制造而成。同時因結(jié)合劑的熱膨脹系數(shù)與金剛石的接近，故其耐熱溫度達(dá)到1200左右。人造金剛石聚晶具有很好的耐磨性、熱穩(wěn)定性、抗壓強(qiáng)度和抗沖擊韌性，廣泛用于地質(zhì)勘探、石油開采和天然寶石加工業(yè)和機(jī)械加工修整工具等領(lǐng)域。 八.人造金剛石聚晶分類v（一）人造金剛石聚晶PCDv人造金剛石聚晶PCD (Polycrystalline diamond) 用于天然鉆石腰棱的打磨拋光，這個系列的金剛石聚晶相比于天然金剛石具有更高的研磨效率，己成眾多鉆石加工廠商的必選。 v（二）人造金剛石聚晶TSPv人造金剛石聚晶TSP采用對金剛石呈惰性的結(jié)合劑與金剛石顆粒在高溫高壓條件下制造而成。同時
6、因結(jié)合劑的熱膨脹系數(shù)與金剛石的接近，故其耐熱溫度達(dá)到1200左右。人造金剛石聚晶TSP系列具有更好的熱穩(wěn)定性及更高的抗沖擊強(qiáng)度和更好的耐磨性，其磨耗比可達(dá)3萬10萬,因而可滿足地質(zhì)條件較復(fù)雜的地層鉆進(jìn)需要，適用于石油鉆探，地質(zhì)勘探，鉆頭小保徑聚晶，成本相比于天然金剛石又非常低廉，耐磨度高.形狀有三角形、正方形、長方形、圓柱形、兩端圓弧形、其多樣化適用于各種鉆探工具與地質(zhì)要求。 九.CVD金剛石概述由于 CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑，因此它的熱穩(wěn)定性接近天然金剛石。同高溫高壓人工合成聚晶金剛石一樣， CVD 金剛石晶粒也呈無序排列，無脆性解理面，因此呈現(xiàn)各向同性。CVD金剛石現(xiàn)在被用為刀具材料的一種。 十.CVD金剛石熱學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用CVD金剛石的一個重要性質(zhì)是它具有極高的熱導(dǎo)率。在室溫條件下，金剛石的熱導(dǎo)率是銅的五倍。同時，它本身又是極好的絕緣材料。因此可以應(yīng)用金剛石膜制作高功率光電子元件的散熱器材料。CVD 金剛石光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用。金剛石在從紫外到遠(yuǎn)紅外的很長波長范圍內(nèi)有很高的光譜通過性能。加上金剛優(yōu)秀的機(jī)械、熱學(xué)性質(zhì)，使金剛石薄膜成為可在惡劣環(huán)境中使用的極好的光學(xué)窗口材料。 謝謝！
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