应用案例
金刚石微粉
来源: 弘元超硬材料 时间:2021-12-10

俗称金刚石金刚石'金刚钻'。也就是说,钻石的起源,它是一种由碳组成的矿物,是自然界中由单质元素组成的粒子物质,是碳同素异形体(金刚石、石墨烯、富勒烯、碳纳米管、蓝丝黛尔石等)。

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金刚石是地球上发现的许多天然存在中最硬的物质。同时,金刚石不仅在地球上产生,而且在陨石中也发现了金刚石的生成态阶段。

石墨能在高温高压下形成人造金刚石, 也是贵重宝石。中国也有制造金刚石的技术 。石墨和金刚石的物理性质完全不同。

形成天然金刚石:

在地表下约100km高温高压火山区


火山喷发会把金刚石带出地面

如何通过高温高压合成金刚石

在狭小的空间产生高压和高温

高压:55,000 大气压相当于5000辆家用车压在罐子上的压力

高温: 1500°C 相当于铁的熔点

金刚石的物理性质:

光学:完整光滑的金刚石光泽强,有光、电、热、摩擦。

热:高熔点,低比热容,低线膨胀系数。最高熔点为(3700±100)℃

电磁学:Ⅰ型金刚石电阻率高,接近工业绝缘体,Ⅱ半导体为型金刚石。

密度:理论密度=3.51525g/cm3 测定密度ρ=3.51524g/cm3.人造金刚石的堆积密度一般为1.5~2.1g/cm3.颗粒越规则,堆积密度越大。20211209104427812347_copy.png

金刚石的化学性质:

亲水性:金刚石不侵入水,易沾油。

化学稳定性:在室温下,金刚石对酸、碱、盐等化学试剂表现为惰性,王水无化学反应。加热1万℃除个别氧化剂外,不受化学试剂腐蚀。

热稳定性(氧化性)高温:纯氧中600℃金刚石开始失去光泽,出现黑色表皮灰烬;达到700~800℃开始燃烧。空气中人造金刚石的氧化温度为740~840℃开始燃烧温度为850~1000℃。

石墨化现象:在惰性气氛中,当加热到一定的高温时,石墨化现象会发生,高于或等于1500℃非氧化介质转化为C石墨 当氧气很少时,石墨化是1万℃下面的低温开始了。14000℃以下石墨化实际上是氧的作用。

金刚石的力学性质:

硬度:旧莫氏硬度10级,新莫氏硬度15级;维氏硬度约1000GPa;努氏硬度(HK)约为90GPa(人造金刚石努氏硬度约70GPa)。金刚石是任何硬度标准中最硬的物质。

晶面解理与脆性:金刚石硬脆,与金刚石晶体结构密切相关。金刚石是立方晶体,晶体形状为八面体。

强度:金刚石是世界上强度最高的材料,但很难测量。金刚石的强度受杂质和晶体缺陷的影响较大,小颗粒金刚石的强度大于大颗粒金刚石。弘元超硬材料金刚石微粉05.png

弹性模量和压缩系数:金刚石具有特殊的弹性,用x射线和超声波传播速度测量,所有物质中金刚石的弹性模量最高,杨模量E=1052GPa,体积模量(压缩模量)K=500GPa。

金刚石微粉是一种新型的超硬超细磨料,由人造金刚石单晶经过特殊工艺加工而成。是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料。金刚石制品是由金刚石材料制成的工具和部件,应用广泛。金刚石微粉及其产品广泛应用于汽车、机械、电子、航空、航天、光学仪器、玻璃、陶瓷、石油、地质等部门。随着技术和产品的不断发展,金刚石微粉及其产品的应用领域仍在扩大。

一般为0-0.微米金刚石微粉微粉-抛光12微米金刚石微粉;10-15微米至22-研磨36微米;12-粗者用22微米精磨。

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