金剛石微粉的類別及運(yùn)用

金剛石微粉就是指粒度細(xì)于60μm的金剛石顆粒，有單晶體金剛石微粉和多晶體金剛石微粉。伴隨著納米科技的迅速發(fā)展趨勢，在原先的兩類金剛石微粉中又單獨(dú)出了一個(gè)新種類：納米技術(shù)金剛石微粉。

Ⅰ 單晶體金剛石微粉

單晶體金剛石微粉是由人工合成金剛石單晶體磨砂顆粒，歷經(jīng)破碎、整形美容解決，選用超硬材料的加工工藝方式生產(chǎn)制造。金剛石微粉強(qiáng)度高、耐磨性能好，可普遍用以鉆削、切削、勘探、拋光等。是碾磨拋光硬質(zhì)合金刀具、瓷器、晶石、光學(xué)鏡片等高韌性材質(zhì)的夢想原材料。金剛石微粉產(chǎn)品是運(yùn)用金剛石微粉生產(chǎn)加工制作而成的專用工具和預(yù)制構(gòu)件。多晶體金剛石微粉：多晶體金剛石微粉是運(yùn)用特有的定向爆破法由高純石墨制取，高爆速火藥定向爆破的震波使金屬材料飛片加快航行，碰撞高純石墨片進(jìn)而造成高純石墨轉(zhuǎn)換為多晶體金剛石。其構(gòu)造與自然的金剛石極其類似，根據(jù)不 飽和鍵融H而成，具備不錯(cuò)的延展性。

Ⅱ 納米技術(shù)金剛石微粉

納米材料是上世紀(jì)9O時(shí)代后崛起的一項(xiàng)高新科技，納米金剛石由規(guī)格為納米，即十億分之一米的金剛石顆粒構(gòu)成，是近年來用發(fā)生爆炸技術(shù)性生成的新型材料。它不僅具備金剛石的原有特點(diǎn)，并且具備小規(guī)格效用、大比表面積效用、量子科技大小效用等，因此展示出納米復(fù)合材料的特點(diǎn)。在爆轟波中生成的這類金剛石具備立方米組織架構(gòu)，晶格常數(shù)為（0.3562 0.0003）nm，結(jié)晶相對密度為3.1g／cm3，比表面積為300m2／g~390m2／g。用不一樣的有機(jī)化學(xué)辦法解決后，金剛石表面可產(chǎn)生多種多樣的官能團(tuán)異構(gòu)，這類金剛石結(jié)晶具備很高的粘附工作能力。

自90年代中后期之后，因?yàn)楦咝驴萍脊I(yè)生產(chǎn)技術(shù)性與科學(xué)技術(shù)性進(jìn)步的必須 ，金剛石微粉的生產(chǎn)制造發(fā)生下列發(fā)展趨向：

01

粒度等級分類愈來愈細(xì)，粒度分布范疇愈來愈窄

現(xiàn)階段很多工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)性單位都需要應(yīng)用0至4um的金剛石微粉。就4um以細(xì)的金剛石微粉言則，1981年制定的英國國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ANSIB74.20—1981中要求4um以細(xì)的金剛石微粉僅有3級:：0～1、0～2、2～4。1984年制定的國家標(biāo)準(zhǔn)1DA中要求4um以細(xì)的金剛石微粉有5級：0～1/2、0～1、0～2、1～3、2～4。

從生產(chǎn)廠家規(guī)范而言，金剛石微粉的粒度偏細(xì),且粒度范疇窄小。在其中英國G.E.企業(yè)制定的金剛石微粉規(guī)范中，4um以細(xì)的共有6級：0～1/2、0～1、0～2、1～2、1～3、2～4。而DeBeers企業(yè)制定的金剛石微粉規(guī)范中，4um以細(xì)的分成8級:0～1/2、0～1、0～2、1/2～1、1/4～1/2、1～2、1/2～3、2～4。到1996年，英國kay工業(yè)生產(chǎn)金剛石企業(yè)制定的金剛石微粉規(guī)范將4um以細(xì)的分成17級，并且粒度分布范疇十分窄，能夠 稱之為是現(xiàn)在世界上 領(lǐng)X 的水準(zhǔn)。

02

純天然金剛石微粉再次在發(fā)展趨勢

在工業(yè)生產(chǎn)金剛石中，人工合成金剛石的總產(chǎn)量約占四分之三乃至大量，但在一些單位人工合成金剛石現(xiàn)階段還不可以徹底替代純天然金剛石。DeBeers企業(yè)生產(chǎn)制造的SND金剛石微粉是唯Y的純天然金剛石微粉，其優(yōu)點(diǎn)是顆粒樣子和粒度十分勻稱，具備銳利的鉆削邊棱，Z 少粒度約為0～0.25um，用這些純天然金剛石微粉配置的研磨膏用以拋光生產(chǎn)加工硬且冶金工業(yè)試件等十分合理。

03

極高碾磨特性的金剛石微粉

研究室一直在全力科學(xué)研究和開發(fā)設(shè)計(jì)人工合成金剛石微粉研磨膏的運(yùn)用。據(jù)她們覺得，金剛石研磨膏運(yùn)用于拋光高精密零件相比非金剛石耐磨材料做成的研磨膏的生產(chǎn)能力提升1～2倍，并且生產(chǎn)加工的光滑度可提升一個(gè)級別。 金剛石研磨膏的使用十分普遍,常見于一些高精密高表面光滑度電子器件的精拋和拋光。比如用以金相分析試件、拉絲模具、時(shí)鐘和其他工業(yè)級寶石軸承、壓膜和沖壓模具、卡規(guī)和量塊、航天器高精密液壓傳動(dòng)系統(tǒng)零件和燃?xì)廨啓C(jī)零件、高精密儀表盤元器件、雷達(dá)探測機(jī)器設(shè)備、各種各樣晶體三極管和手機(jī)陀螺儀零件等的精拋或拋光。除此之外還用以裸鉆、硬質(zhì)合金刀具、夾層玻璃、石英石、瓷器、綠寶石、藍(lán)色寶石、鍺、硅和其他硬脆原材料部件的碾磨，及其生鐵、鋼、稀有金屬和鋁合金零件的拋光；鈦、鉭、鋯和其他難生產(chǎn)加工有色金屬零件的精拋這些。 現(xiàn)階段已經(jīng)有企業(yè)研發(fā)出一種極高碾磨特性的人工合成金剛石微粉，其生產(chǎn)加工 效率比純天然金剛石微粉大很多。用以生產(chǎn)加工七邊形裸鉆十分合理；生產(chǎn)加工硅二極管和鍺二極管等元器件可做到鏡面玻璃光滑度。

04

具備嚴(yán)實(shí)粒度誤差值的金剛石微粉

這類金剛石微粉的粒度誤差值不超過±1um，以2～4um粒度級為例子，其粒度遍布百分?jǐn)?shù)如下所示：

2.4至2.6um 0.2%；2.6至2.8um 3.3%；2.8至3.0um 7.0%；3.0至3.2um 9.4% ；3.2至3.4um10.8%；3.4至3.6um 40.5%；3.6至3.8um 18.6%；3.8至4.0um 8.7%；4.0至4.2um 1.5%。

這類金剛石微粉用以尤為重要的產(chǎn)業(yè)部門，肯定因?yàn)槌?guī)格型號顆粒造成的工藝難題。

05

發(fā)生爆炸法生成的金剛石微粉

伴隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的發(fā)展，愈來愈規(guī)定極高精度的標(biāo)準(zhǔn)公差，比如生產(chǎn)加工工業(yè)級的藍(lán)色寶石、鐵氧體磁芯或瓷器元器件、定型金剛石產(chǎn)品，多組分金相分析試件及其硬且金屬材料零件等。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，選用發(fā)生爆炸法生成的金剛石微粉可得到有效的工程經(jīng)濟(jì)實(shí)際效果。這類金剛石微粉的特征是單晶體顆粒，從顯微結(jié)構(gòu)和外形上說相近黑金剛石(Carbonado)，這一種稀缺的純天然聚晶金剛石，因?yàn)楹瑺I養(yǎng)元素而呈灰黑色，具備很高的強(qiáng)度。

發(fā)生爆炸法生成的金剛石微粉是用較高能火藥可控發(fā)生爆炸法生成的。現(xiàn)階段上已逐漸進(jìn)到工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模化生產(chǎn)制造。

06

發(fā)展趨勢專用金剛石微粉

不一樣的金剛石微粉各具備其自身的特性。有一種單晶體顆粒的金剛石微粉，其顆粒為強(qiáng)度高的詳細(xì)結(jié)晶，呈立方米八面體形，有多凌激光切割表面，不易脫落成沒用的（無鉆削工作能力的）細(xì)微晶體，與合金粘接劑有極其的維持力，在高溫情況下有很高的硬度和抗粉碎和裂開工作能力，因此 用以金屬材料粘合劑的金剛石產(chǎn)品具備銳利的鉆削功效，并可得到不錯(cuò)的表面光滑度。

另一種金剛石微粉則是以具備延性為特性，其顆粒樣子為不規(guī)范的準(zhǔn)圓小塊，表面不光滑并且凸凹不平，當(dāng)顆粒承擔(dān)地應(yīng)力時(shí)，其延性造成顆粒破裂，進(jìn)而形成新的銳利鉆削點(diǎn)。這類金剛石微粉用以生產(chǎn)制造環(huán)氧樹脂粘接劑沙輪片等很理想化，具備溫和的精拋和拋光功效。

無可爭辯，金剛石微粉是使商品向高、精、尖發(fā)展趨勢的不可缺少的耐磨材料，它的運(yùn)用有著十分廣泛的市場前景，它的主要用途在不斷發(fā)展，現(xiàn)階段，工業(yè)生產(chǎn)資本主義國家正資金投入很多資產(chǎn)和人工開展生成全新式的工業(yè)生產(chǎn)等級金剛石的科學(xué)研究，這將為人工合成金剛石在科技上和工業(yè)生產(chǎn)上的運(yùn)用開拓新的機(jī)會(huì)。