『壹』 PE缠绕膜的拉伸强度怎么样
拉丝模用的硬质合金为钴含量较低的碳化物-钴类合金,它具有较好的耐磨性、抗冲击性、抛光性和抗腐蚀性能,易于修复,价格低廉,是常用拉丝模芯制作材料,广泛应用于粗、中丝的拉伸。研究表明,通过改善硬质合金成分和组织结构,控制碳含量的波动值,细化碳化物的颗粒,可以提高材质的性能,延长其使用寿命。国内外采用热等静压(HIP)处理、超细晶工艺及加入稀土元素来降低孔隙度,细化晶粒,提高合金的硬度,减小摩擦系数;并利用化学气相沉积(CVD)法和物理气相沉积(PVD)法在硬质合金表面形成金刚石薄膜或氮化钛涂层,提高合金的表面强度。各种拉丝模的材质各有特点。其中,天然金刚石拉丝模的价格最为昂贵,加工也极其困难,同时因为天然金刚石的各向异性,在径向范围内硬度差别很大,容易在某一方向上产生剧烈磨损,所以天然金刚石模只适用于加工直径很小的丝材。硬质合金模硬度较低,用硬质合金模拉拔的线材质量较高,表面粗糙度低,但硬质合金模的耐磨性较差,模具的使用寿命短。聚晶金刚石模的硬度仅次于天然金刚石,因其具有各向同性的特点,不会产生单一径向磨损加剧的现象,但其价格十分昂贵,加工困难,制造成本很高。CVD涂层拉丝模因具有金刚石的性能而具有良好的耐磨性,拉拔线材的表面粗糙度较低,但是CVD涂层拉丝模的制作工艺复杂,加工困难,成本较高;当涂层磨耗后模具将迅速磨损,不仅难以保证加工质量,而且不能重复使用,只能报废。陶瓷材料具有比硬质合金高的硬度和耐磨性,制作成本低廉,是介于金刚石与硬质合金之间的制作拉丝模的优良材料。但由于陶瓷材料的韧性差、热冲击差且加工困难,至今尚未获得大范围应用。
『贰』 金刚石膜的类金刚石膜
类金刚石膜 (DLC)是一种与金刚石膜性能相似的新型薄膜材料,它具有较高的硬度,良好的热传导率,极低的摩擦系数,优异的电绝缘性能,高的化学稳定性及红外透光性能。自Asienberg和Chabotv在1979年用离子束沉积法(Ion beam deposition)制得第一片DLC薄膜以来,人们对类金刚石膜的特性、制备方法及其应用领域进行了广泛和深入的研究,类金刚石膜产品已被广泛应用到机械、电子、光学和医学等各个领域。 近年来,DLC膜的制备工艺发展迅速,已经开发出多种制备方法。这些方法大体分为两大类:物理气相沉积法和化学气相沉积法,下面介绍几种常用方法:
物理气相沉积(PVD)
(1)溅射法 溅射法是工业生产中常用的薄膜制备方法,又分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射等不同工艺。
①直流溅射
直流溅射又称二极磁控溅射,是最简单的溅射方法。其原理是以靶材为阴极,基片为阳极,离子在阴极的吸引下轰击靶面,溅射出粒子沉积在基片上成膜。直流溅射的优点是简单方便,对高熔点、低蒸汽压的元素也适用。缺点是沉积速率低,薄膜中含有较多气体分子。
②射频溅射
射频溅射是利用射频放电等离子体进行溅射的一类方法。由于射频溅射所使用的靶材包括导体、半导体和绝缘材料等,因此应用范围有所增加。其缺点是沉积速率低、荷能离子对薄膜表面有损伤,因而限制了该工艺的广泛应用。
③磁控溅射
磁控溅射是上世纪七十年代后期发展起来的一种先进工艺,是在真空下电离惰性气体形成等离子体,气体离子在靶上附加偏压的吸引下轰击靶材,溅射出碳原子并沉积到基片上。它利用交叉电磁场对二次电子的约束作用,使得二次电子与工作气体的碰撞电离几率大大增加,提高了等离子体的密度。在相同溅射偏压下,等离子体的密度增加,溅射率提高,增加了薄膜的沉积速率。而且由于二次电子和工作气压的碰撞电离率高,因而可以在较低工作气压(10—1~1Pa)和较低溅射电压下(-500V)产生自持放电。溅射用的惰性气体一般选择氩气(Ar),因为它的溅射率最高。
(2)离子束沉积
离子束沉积方法的原理是采用氩等离子体溅射石墨靶形成碳离子,并通过电磁场加速使碳离子沉积于基体表面形成类金刚石膜。离子束增强沉积是离子束沉积的改进型,它是通过溅射固体石墨靶形成碳原子并沉积在基体表面,同时用另一离子束轰击正在生长中的类金刚石膜,通过这种方法提高了薄膜的沉积速率和致密性,获得的类金刚石膜在综合性能方面有很大的提高。该工艺可以获得具有较好的化学计量比、应力小且附着力高的薄膜,适合在不宜加热的衬底上制膜。缺点是离子枪的尺寸较小,只能在较小或中等尺寸的基片上沉积薄膜,不适合大量生产。
(3)磁过滤真空弧沉积
这是近年来发展起来的一种新型离子束薄膜制备方法。弧源中的触发电极和石墨阴极之间产生真空电弧放电,激发出高离化率的碳等离子体,采用磁过滤线圈过滤掉弧源产生的大颗粒和中性原子,可使到达衬底的几乎全部是碳离子,可以用较高的沉积速率制备出无氢膜,有结果表明采用此技术可以获得sp3键含量高达90%、硬度高达95,的无氢碳膜,其性质与多晶金刚石材料相近。
(4)激光电弧法
用高能激光束射向石墨靶面,蒸发出的碳原子在脉冲电流作用下产生电弧,形成的离子轰击基体并沉积成膜。激光电弧法的沉积速度高,膜的含氢量低。
化学气相沉积(CVD)
化学气相沉积的主要方法有金属有机化学气相沉积(MOCVD),等离子体辅助化学气相沉积和激光化学气相沉积(LCVD)等,而应用最广的主要是等离子体辅助化学气相沉积,主要有以下几种:
(1)直流化学气相沉积 通过直流辉光放电来分解碳氢气,从而激发成等离子体。等离子体与基体表面发生相互作用,形成DLC膜。Whitmell等首次报道用甲烷气体辉光放电产生等离子,在直流阴极板上沉积成膜,但该方法成膜的厚度小,速率低,因此应用相对较少。
(2)射频化学气相沉积 通过射频辉光放电来分解碳氢气体,再沉积到基体上形成DILC膜。射频化学气相沉积又分为感应圈式和平行板电容耦合式:感应圈式沉积速率小,膜层质量较差,因此应用较少。平行板电容耦合式是通过射频辉光放电将碳氢气体分解为CnHm+离子,在负偏压作用下沉积到基体上形成DLC,具有低压下生成的薄膜厚度均匀、生产效率高、沉积速率高、稳定性好、可调性和重复性好等特点。
(3)微波等离子体化学气相沉积 微波能量通过共振耦合给电子,获得能量的电子与工作气体分子发生非弹性碰撞,使工作气体电离从而产生等离子体。采用该工艺可以高速率地获得高纯度的反应物质(特别是有高化学活性的反应物质),减少高能离子对沉积物质或基体表面的损伤,提高反应物质的反应活性;可以控制参加反应的粒子的能量,获得其他方法难以得到的高能亚稳定相结构。
近年来,出现了高沉积速率和大沉积面积的双源法,如①双射频辉光放电。与射频辉光放电相比,双射频的离化率和沉积速率更高,制备的膜层致密、压应力低。②微波一射频。该方法无气体污染及电极腐蚀,可以制备高质量薄膜,但沉积速率较低,设备昂贵,成本较高。③射频一直流辉光放电。它在射频辉光放电的基础上增加一直流电源,从而能在很大范围内调节轰击离子的能量,因此沉积速率较快,获得的薄膜质量高。 机械性能及应用
由于类金刚石膜具有高硬度、高耐磨性和低摩擦因数,因此适用于轴承、齿轮等易损机件的抗磨损镀层,尤其适合作为工具表面的耐磨涂层,可显著提高其寿命。如在印制电路板上钻孔的微型硬质合金钻头上镀膜后可在提高钻削速度50%的情况下,提高钻头寿命5倍。在镀锌钢板的深冲模具上沉积了掺W的DLC膜后可以不用润滑剂,经同样次数的深冲后工件的表面质量仍明显优于未镀膜模具所冲工件。在制造易拉罐时,用高速钢模具对铝板冲压,若无保护膜,只冲压几次工件的孔边就出现毛刺,而镀上膜后冲压5000次也不会出现毛刺。近年来更通过在膜中掺入杂质离子或制备梯度膜、复合膜、多层膜等进一步改善薄膜的摩擦、磨损性能。有研究表明,在膜中掺入适量Ti,膜的摩擦系数由未掺杂时的约0.20下降到约0.03。在钢衬底上制备Ti/Ti C的DLC梯度膜,其硬度达60~70 GPa,摩擦系数得到改善,耐磨性能也显著增强。
随着个人计算机的广泛普及,对硬盘和磁头等存储介质的性能要求也越来越高。将磁盘、磁头或磁带表面涂覆很薄的DLC膜,不仅可以极大地减小摩擦磨损和防止机械划伤,提高各类磁记录介质的使用寿命,而且由于膜层具有良好的化学惰性,可以使抗氧化性提高、稳定性增强。
电学性能及应用
近年来,类金刚石膜在微电子领域的应用逐渐成为热点。由于类金刚石膜较低的介电常数以及容易在大的基底上成膜的特点,可望代替Si0,成为下一代集成电路的介质材料。类金刚石膜具有良好的化学稳定性,因而发射电流稳定,且不污染其他元器件;膜的表面平整光滑,电子发射均匀,并且具有负的电子亲和势、相对较低的有效功函数和禁带宽度,在较低的外电场作用下能产生较大的发射电流,因此可以在平板显示器中得到应用。
光学性能及应用
类金刚石膜具有良好的光学特性,比如良好的光学透明度、宽的光学带隙,其折射率的大致范围为1.8~2.5,光学带隙的范围为O.5~4,特别是在红外和微波频段的透过性和光学折射率都很高,可作为锗光学镜片上和硅太阳能电池上的减反射膜和保护层,在红外光学透镜上镀制类金刚石膜可以起到增透和保护作用,也可将类金刚石膜镀在航天器或其它光学仪器上作窗口。
生物相容性及医学上的应用
由于类金刚石膜具有良好的耐磨性、化学稳定性和生物相容性,将类金刚石膜沉积在人工关节表面,其抗磨损性能可以和镀陶瓷和金属的制品相比;在钛合金或不锈钢制成的人工心脏瓣膜上沉积类金刚石膜能同时满足机械性能、耐腐蚀性能和生物相容性要求,从而增加了这些医学部件的使用寿命。利用DLC薄膜表面能小、不润湿的特点,美国ART公司通过在DLC膜内掺人Si0,网状物、过渡金属元素以调节其导电性,生产出不粘肉的高频手术刀推向市场,明显改善了医务人员的工作条件。虽然类金刚石膜以其优异的性质在生物医学材料领域有广泛的应用前景,但目前这方面研究工作开展得相当有限,仍需作更进一步的深入研究。
『叁』 做水晶钻石大概要多少钱哪里有
钻石,就是经过打磨的金刚石,又称金刚钻,矿物名称为金刚石。英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质。①通常指宝石级金刚石,尤指琢型宝石级金刚石,其实,钻石和金刚石在国外并无这种用词的区分,英文中均使用同一个词汇“diamond”,但国内则常把“金刚石”一词用于矿物学领域,钻石一词用于宝石学领域。但也不尽然,如“工业钻石”虽然不属于宝石学领域,只是人们已习惯于这样称呼,故在本词条中也采用之。②宝石级钻石以无色透明为上品,但常见的多为略带微黄色调者。黄色调或褐色调愈深,品级也愈低。有一种无色透明中带一点蓝色的被称作“水火色”,却是佳品。而带深蓝、深黑、深金黄和红色、绿色者,更是少见的珍品,被称为“艳钻”或“奇珍钻石”,同一矿区的钻石带有相似的“色素”特征,以致有经验的人常可凭此认出钻石的产地。最早发明标准圆形明亮式切割的是在1914年,比利时安特卫普的钻石切割师托考夫斯基发明。 真假水晶的鉴别方法:
1)用眼睛看:天然水晶在形成过程中,往往受环境影响总含有一些杂质,如果对着太阳观察,可以看到淡淡的均匀细小的横纹或柳絮状物质,而假水晶多采用残次的水晶碴、玻璃碴熔炼,经过磨光加工、着色仿造而成,没有均匀的条纹、柳
絮状物质。假水晶有些是用玻璃做的,是纯粹的假的;有些是用其它类似水晶的化学物质或者材料做成,也是假的;还有些就是用水晶碴等做成,只能叫次品,不能算是假水晶。还有很多人造水晶等。
2)用舌头舔:即使在炎热夏季的三伏天,用舌头舔天然水晶表面,也有冷而凉爽的感觉,而假的水晶,则无凉爽的感觉。
3)用太阳光照:天然水晶竖放在太阳光下,无论从哪个角度看它,都能放出美丽的光彩。假水晶则不能或者像玻璃一样的折射光。
4)看硬度:天然水晶硬度大,用碎石在水晶饰品上轻轻划一下,不会留痕迹,如果水晶上留有条痕,则是假水晶。
5)用偏光镜检查:在偏光镜下转动360度看,如果有似明似暗变化的是天然水晶,而没有变化的是假水晶。
6)用二色检查:天然紫水晶有二色性,假水晶没有二色性。
7)用放大镜检查:用10倍放大镜在透射光下检查,能找到气泡的基本上可以定为假水晶。
8)用头发丝检查:将水晶放在一根头发丝上,人眼透过水晶能看到头发丝双重影的,则为天然水晶,主要是因为水晶具有双折射。
9)用热导仪检测:将热导仪调节到绿色4格测试宝石,天然水晶能上升至黄色2格,而假水晶不上升,当面积大时上升至黄色一格。
『肆』 做个冲压模具多少钱
便宜的几百、几千,贵的几十万甚至更贵。
要看你的产品的大小和复杂程度。你最好拿产品去给模具厂报价。模具的生产次数对价钱的影响也很大的。
『伍』 钛合金是什么
钛合金主要是由于其比强度高(强度与重量之比)、高温强度好(能在比较高的温度下使用),广泛用于航天航空飞行器的结构零件,民用上由于其成本高,较少用,有些地方要求耐腐蚀、重量轻的高档产品有少量使用。另外,钛具有优良的生物相容性,也用作医用金属材料。
『陆』 类似钻石的材质,有哪几种(除了小摊儿卖的廉价玻璃做的玩儿物.)价格分别是多少钱
天然的 水晶 玉石都很接近,人造的水晶最便宜,但是价格水分很大的,具体的价格不能说,说了你真的参照着去买了 我可就坑了你了 ,工业上的人造钻石用在玻璃刀上才十来块钱,但要是用在戒指上可就贵了去啦。
『柒』 莫桑钻一克拉多少钱
经常看到网络上有人问:“莫桑钻是什么钻石,值钱吗?、“莫桑钻一克拉价格是多少?”等等诸如此类的问题。也许大家对莫桑钻的认知有点云里雾里,今天这篇文章就和大家一起来聊一聊莫桑钻。
莫桑钻,名称源自亨利·莫桑博士。又叫莫桑石、碳硅石,化学名称叫合成碳化硅。外表和金刚石相似,经常作为钻石的替代品,也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。莫桑钻是碳和硅两种矿物经过培育结合而成,培育过程风险高、产量低。莫桑钻的内部结构、数值、外观都与天然钻石惊人相似,然而,更深入研究会发现,其实莫桑钻和天然钻石的区别还是很大的。
天然钻石和天然钻石原石
天然钻石有着至高无比的价值,是我们能触及到的最古老的瑰宝,而且随着岁月的流逝,它的价值还在不断增长。莫桑钻虽然表面上看起来和钻石有点接近,一旦深入研究就会发现两者是截然不同的。如果想要收藏的话,建议大家还是首选天然钻石。
看到这里大家是不是对莫桑钻有了更清楚的认识了,不过无论是天然钻石还是莫桑钻,在选购前都需要做好功课,比如购买天然钻石时会有证书,证书上会清楚地标明这颗天然钻石的相关信息,4C等级等,具体详情可以访问天然钻石协会 | Only Natural Diamonds。
『捌』 请教从事金刚石行业的各位朋友,我是一名石材雕刻行的,由于业务需要的金刚石工具没有我理想的质量要求..
金刚石的化学式C----N个C,金刚石是原子晶体,一块金刚石是一个巨分子,N个C的聚合体。只能用它的元素符号加注释来表示[C(金刚石)]. “常林钻石”
钻石就是我们常说的金刚石 ,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质,因此也就具有了许多重要的工业用途,如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。还被作为很多精密仪器的部件。 金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。多数金刚石大多带些黄色。金刚石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石仅产出于金伯利岩筒中。金伯利岩是它们的原生地岩石,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时,它会缓慢地变成石墨。 金刚石与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能,素有“硬度之王”和宝石之王的美称,金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。上个世纪50年代,美国以石墨为原料,在高温高压下成功制造出人造金刚石。现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中,虽然造出大颗粒的金刚石还很困难(所以大颗粒的天然金刚石仍然价值连城),但是已经可以制成了金刚石的薄膜。 金 天然金刚石
刚石的化学成分为C,与石墨同是碳的同质多象变体。在矿物化学组成中,总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素,并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等杂质元素,以及碳水化合物。 金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心,具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结,距离为1.54?(10-10m)。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。 金刚石的硬度是刚玉的4倍,石英的8倍。详细绝对硬度如下:金刚石10000-2500刚玉2500-2100石英1550-1200。 矿物性脆,贝壳状或参差状断口,在不大的冲击力下会沿晶体解理面裂开,具有平行八面体的中等或完全解理,平行十二面体的不完全解理。矿物质纯,密度一般为3 470-3 560kg/m3。 金刚石的颜色取决于纯净程度、所含杂质元素的种类和含量,极纯净者无色,一般多呈不同程度的黄、褐、灰、绿、蓝、乳白和紫色等;纯净者透明,含杂质的半透明或不透明;在阴极射线、X射线和紫外线下,会发出不同的绿色、天蓝、紫色、黄绿色等色的荧光;在日光曝晒后至暗室内发淡青蓝色磷光;金刚光泽,少数油脂或金属光泽,高折射率,一般为2.40-2.48。 金刚石的热导率一般为136.16w/(m·k),其中Ⅱa型金刚石热导率极高,在液氮温度下为铜的25倍,并随温度的升高而急剧下降,如在室温时为铜的5倍;比热容随温度上升而增加,如在-106℃时为399.84J/(kg·k),107℃时为472.27J/(kg·k);热膨胀系数极小,随温度上升 金刚石
而增高,如在-38.8℃时为0,0℃时为5.6×10-7;在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850-1 000℃,在绝氧下2 000-3 000℃转变为石墨。 金刚石化学性质稳定,具有耐酸性和耐碱性,高温下不与浓HF、HCl、HNO3作用,只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中,或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时,表面会稍有氧化;在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。 金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。唯Ⅱb型金刚石具良好的半导体性能。根据金刚石的氮杂质含量和热、电、光学性质的差异,可将金刚石分为Ⅰ型和Ⅱ型两类,并进一步细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四个亚类。Ⅰ型金刚石,特别是Ⅰa亚型,为常见的普通金刚石,约占天然金刚石总量的98%。Ⅰ型金刚石均含有一定数量的氮,具有较好的导热性、不良导电性和较好的晶形。Ⅱ型金刚石极为罕见,含极少或几乎不含氮,具良好的导热性和曲面晶体的特点。Ⅱb亚型金刚石具半导电性。由于Ⅱ型金刚石的性能优异,因此多用于空间技术和尖端工业。 1977年12月21日,在山东省临沭县常林大队,女社员魏振芳发现1颗重158.786克拉的优质巨钻----中国最大的金刚石,全透明,色淡黄,可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”。(约鸡蛋黄大小,右图)。世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于巴西,都超过3100克拉(1克拉=200毫克)。其中宝石级金刚石的尺寸为10×6.5×5厘米,名叫“库利南”,1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石,重158.786克拉,1977年发现于山东临沭县,列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯。
编辑本段性质
在钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳
原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。 钻石的摩氏硬度为10;由于硬度最高,钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为3.52g/cm3,折射率为2.417,色散率为0.044。
硬度
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。 等级1 滑石 等级2 石膏 等级3 方解石 等级4 萤石 等级5 磷灰石 等级6 正长石 等级7 石英 等级8 黄玉 等级9 刚玉 等级10 钻石 把任何两种不同的矿物互相刻划,两者中必定会有一种受到损伤。有一种矿物,能够划伤其他一切矿物,却没有一种矿物能够划伤它,这就是金刚石。 金刚石为什么会有如此大的硬度呢? 直到18世纪后半叶,科学家才搞清楚了构成金刚石的“材料”。如前所述,早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载,然而,在其后的1600多年中,人们始终不知道金刚石的成分是什么。 直到18世纪的70至90年代,才有法国化学家拉瓦锡(1743~1794)等人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验,结果发现得到的是二氧化碳气体,即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于,这些实验证明了组成金刚石的材料是碳。 知道了金刚石的成分是碳,仍然不能解释金刚石为什么有那样大的硬度。例如,制造铅笔芯的材料是石墨,成分也是碳,然而石墨却是一种比人的指甲还要软的矿物。金刚石和石墨这两种矿物为什么会如此不同? 这个问题,是在1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子做出回答。布拉格父子用X射线观察金刚石,研究金刚石晶体内原子的排列方式。他们发现,在金刚石晶体内部,每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合,形成一种致密的三维结构。这是一种在其他矿物中都未曾见到过的特殊结构。而且,这种致密的结构,使得金刚石的密度为每立方厘米约3.5克,大约是石墨密度的1.5倍。正是这种致密的结构,使得金刚石具有最大的硬度。换句话说,金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物。
光学性质
(1) 光学鉴定之亮度(Brilliance)金刚石因为具有极高的反射率, 金刚石
其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。 (2) 闪烁(Scintillation)金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石,即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。 (3) 色散或出火(Dispersion or fire)金刚石多样的晶面象三棱镜一样,能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。 (4) 光泽(Luster)刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈,而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。
编辑本段分类
金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体,是自然界最硬的 出土的大金刚石
矿物。其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌。金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产,在国民经济中具有重要的作用。金刚石按用途分为两类:质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石,质差粒细用于工业的称工业用金刚石。 宝石级金刚石,又称钻石,光泽灿烂,晶莹剔透,被誉为“宝石之王”,价值昂贵,是世界公认的第一货品,其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。达不到宝石级的金刚石(工业用金刚石),以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新技术领域。 金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。Ⅰ型金刚石多为常见的普通金刚石。Ⅱ型金刚石比较罕见,仅占金刚石总量的1%~2%。Ⅱ型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等,多用于空间技术和尖端工业。具微蓝色彩的优质大粒Ⅱ型金刚石视为钻石中之珍品,如重3 106ct(Carat,克拉)世界著名的“库利南”钻石,即属此类。
编辑本段开发简史
人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。早在公元前3世纪古印度就发现了金刚石。自公元纪年起至今,钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。 世界金刚石矿产资源不丰富,1996年世界探明金刚石储量基础仅19亿ct,远不能满足宝石与工业消费的需要。 20世纪60年代以来,人工合成金刚石技术兴起,至90年代日臻完善,人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石,其用量占世界工业用金刚石消费量的90%以上(在中国已达99%以上)。 金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。 中国发现金刚石约在200-300年前,在明清朝之际(约17世纪),湖南省农民在河砂中淘到过金刚石。金刚石的地质勘查工作始于20世纪50年代。迄今,在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6颗,如重约158 ct的“常林钻石”等 金刚石砂轮
中国金刚石矿产资源比较贫乏,通过近50年的地质工作,仅在辽宁、山东、湖南和江苏4省探明了储量。截至1996年底,中国保有金刚石储量2 089.78万ct,在世界上不占重要地位。在质量上,中国辽宁省所产金刚石质地优良,宝石级金刚石产量约占总产量的70%。20世纪90年代以来,中国年产金刚石约10~15万ct,远不能满足本国消费的需要。国家所需工业用金刚石99%以上依赖国产人造金刚石,1997年中国人造金刚石产量达4.4亿ct,天然工业用金刚石所占消费比重极为有限。 金刚石矿石有岩浆岩和砂矿两类。已知含金刚石的岩浆岩有金伯利岩、钾镁煌斑岩和橄榄岩3种,其中金伯利岩型和钾镁煌斑岩型具有工业意义。
编辑本段用途
当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。 此外还有:地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。 若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。 观赏用途 钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。 钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。 金刚石锯片
编辑本段鉴别
在社会对珠宝钻石需求增加的情况下,人造钻石和其它冒充钻石不断充扩市场,甚至有些珠宝经营者也分不清楚。下面介绍几种简单鉴别钻石真伪的方法。
1、钻石的单折光性
钻石的单折光性,是由于钻石的本质特性决定的。而其 钻石
它天然宝石或人造宝石大都是双折光性的。冒充的钻石在10倍放大镜观察下,从正面稍斜的角度看,很容易看出棱角线出现重叠影像,并同时呈现出两个底光。双折射率差别小的如锆石等,也可看出底光重叠的影像。
2、钻石的吸附性
钻石对油脂及污垢有一定的亲和力,即油污很容易被钻石吸附。因此,用手指抚摸钻石会感到胶粘性,手指似乎有粘糊的感觉。这是任何宝石所没有的。这种方法需要加以训练方能掌握其中微妙的区别。
3、一线直落的特征
钻石表面抛光很光滑。用一支钢笔蘸上墨水在钻石上划过,若是真钻石,表面留下的是一条光滑连续的线条,特征是一线直落。仿冒品留下的是一个个小圆点组成的线条。用此法观察应借助放大镜。
4、特有的金刚光泽
大致在100度的白炽灯光下,切磨很好的钻石与仿冒品相互比较,很容易看出哪个具有金刚光泽。此方法不宜在过暗或过强的灯光下是进行。
编辑本段历史
美丽的东西必难求,就像钻石总是与毒蛇共生一样。听听古罗马的著名哲学家普林尼(Pliny)给您带来的钻石之谷的故事。 相传公元前350年,马其顿国王亚历山大(Alexandera)东征印度,在一个深坑中发现有钻石,但深坑内有许多毒蛇守护着,这些毒蛇可以在数丈远的地方就使人毙命。亚历山大命令士兵用镜子折光(聚光),将毒蛇烧死,然后把羊肉扔进坑内,坑中的钻石就粘在羊肉上面,羊肉引来了秃鹰,秃鹰连羊肉带钻石吃进腹内飞走后,士兵跟踪追杀秃鹰得到了钻石。从此传说毒蛇是金刚石的守护神。 毒蛇真是上帝派来守护金刚石的吗?与蛇共舞,其实靠的还是金刚石的独特魅力,这就是金刚石特有的荧光现象。金刚石受X光或者紫外线的照射后会发光,特别是在黑暗的地方或夜里会发出蓝、青、绿、黄等颜色的荧光。我国古时候称有这种特性的金刚石为“夜明珠”。印度木夫梯里附近深谷中的金刚石,白天受到太阳紫外线照射后,夜里会发出淡青色的荧光。这些荧光吸引了许多有趋光性的昆虫飞来,昆虫又引来大量的青蛙,青蛙又招来许多毒蛇。环环相扣,这就是有金刚石的深谷中多毒蛇的原因。 直到19世纪中叶,人们还把金刚石视为一种神奇的石头。在已知的全部大约4200种矿物中,金刚石为什么会最坚硬?金刚石是在何地、如何产生出来的?所有这些,当时的人们还都全然不知。 人类同金刚石打交道有悠久的历史。早在公元1世纪,当时罗马的文献中就有了关于金刚石的记载。那时,罗马人还没有把金刚石当作装饰用的宝石,只是利用它们无比的硬度,当作雕琢工具使用。 后来,随着技术的进步,金刚石才被当作宝石用于饰品,而且价格越来越昂贵。到了15世纪,在欧洲的一些城市,如巴黎、伦敦和安特卫普(比利时北部城市)等,已经能够看到一些匠人利用金刚石的粉末来研磨大块金刚石,对金刚石进行加工。 金刚石作为宝石越来越昂贵,然而,对金刚石的科学研究却相对比较迟缓。一个重要原因就是,长期以来始终未能发现储藏有金刚石的“矿山”,已经发现的金刚石全都是在印度和巴西等地的河沙及碎石中靠运气采集到的,数量极少,十分稀罕。特别是高品质的金刚石,极其昂贵,只有王公贵族才享用得起。对如此昂贵的金刚石进行研究,在那样一种情况下,几乎是不可能的。 进入19世纪,情况才有了变化。1866年,住在南非一家农场的一位叫做伊拉兹马斯·雅可比的少年在奥兰治河滩上玩耍,无意中捡到一块重达21.25克拉(4.25克。克拉,宝石的重量单位,1克拉=0.2克)的金刚石原石。那粒金刚石立即被英国的殖民总督送到巴黎的万国博览会(1867~1868)上展览,并取名为“尤瑞卡”(希腊语,意思是“我找到了”)。 听到在南非发现金刚石的消息,一时间有成千上万的探矿者赶到奥兰治河,形成了一股寻找金刚石的狂潮。其中有一对姓伯纳特的兄弟,不久就非常幸运地在金伯利附近发现了一座金刚石矿。 发现金刚石矿意义十分重大,通过研究矿山的地质结构,便有可能知道在哪些地点有可能形成金刚石。
编辑本段产地
如前面所介绍的,伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现,使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。 原来,那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着,研究者又发现,在这种火山岩中除了金刚石,还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此,在那些出产石榴石和橄榄石的地点,找到金刚石矿的可能性就相对大。于是,石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。 根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代,美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和金刚石之间的关系后发表了他的研究结果。但是,在那之前,即上世纪50年代,德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找金刚石矿了。 目前在世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。 美国马萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金刚石的熔岩的年代,结果发现,这些含有金刚石的熔岩至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的,其中最古老的熔岩则是在大约10亿年前形成的。在这7个岩浆喷发时期中,以在非洲各地和巴西等地区于1.2亿年前至8000万年前喷出的岩浆中所含有的金刚石为最多。那时正值恐龙时代极盛期的中生代白垩纪。含有金刚石的熔岩,最晚的,是在2200万年以前喷出的岩浆形成的。至于在那以后形成的熔岩中是否含有金刚石,则还无法肯定。 1971年以来的二十年中,在中国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石,按发现时间的先后排列如下: 1.1971年9月25日,在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52.71克拉的金刚石。 2.1977年12月21日,在山东省临沭县常林大队,女社员魏振芳发现1颗重158.786克拉的优质巨钻,全透明,色淡黄,可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石” 3.1981年8月15日,在山东郯城陈埠发现一颗124.27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。 4.1982年9月,在山东郯城陈埠发现一颗96.94克拉的金刚石。 5.1983年5月,在山东郯城陈埠发现一颗92.86克拉的金刚石。 6.1983年11月14日,在山东蒙阴发现一颗119.01克拉的巨粒金刚石,被命名为“蒙山一号”。 据1987年资料,中国主要金刚石成矿区有:①辽东—吉南成矿区,有中生代和中古生代两期金伯利岩。②鲁西、苏北、皖北成矿区,下古生代可能有多期金伯利岩。③晋、豫、冀成矿区,已在太行山、嵩山、五台山等地发现金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成矿区,已在湖南沅水流域发现了4个具工业价值的金刚石砂矿。 湖南金刚石,产于湖南省常德丁家港、桃源、黔阳等地。湖南金刚石以砂矿为主,主要分布在沅水流域,分布零散,品位低,但质量好,宝石级金刚石约占40%。相传在明朝年间,湖南沅江流域就有零星的金刚石发现,大规模的寻矿则始于二十世纪五十年代。沅江整个水域均有金刚石分布,但有开采价值的仅常德丁家港、桃源县车溪冲、溆浦县(黔阳)新庄垅、沅陵县窑头等4处。 湖南金刚石的颜色深浅不一,内外颜色差异明显,呈带状、斑状分布。其褐色系列金刚石,晶体呈黄褐色,内部洁净,表面有大量的褐色斑点,其褐斑的颜色有黄色、黄褐色、褐色、黑色等,主要分布在金刚石的溶蚀面上,褐色主要由自然界放射性粒子的辐照造成。金刚石总体颗粒小,但质地较好,以单晶为主,约占总产量的98%;晶体比较完整,以八面体、十二面体、六八面体为多;绝大多数晶体浅色透明或呈黄、褐色等;粒重多小于28mg,一般为10.9~15mg;22%晶体中含包裹体;60%的晶体表面有裂纹,表面溶蚀不重。
编辑本段金刚石和石墨
石墨和金刚石都属于碳单质,他们的化学性质完全相同,但金刚石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体。 所不同的是物理结构特征。 二者的化学式都是C。 石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状。 金刚石原子间是立体的正四面体结构。 金刚石和石墨的熔点比较 金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃~3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。 从片层内部来看,石墨是原子晶体;从片层之间来看,石墨是分子晶体(总体说来,石墨应该是混合型晶体);而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石,似乎不可思议,但石墨晶体片层内共价键的键长是1.42×10-10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10-10m。同为共价键,键长越小,键能越大,键越牢固,破坏它也就越难,也就需要提供更多的能量,故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)
编辑本段人造
美国通用电器公司的研究和开发中心合成了单位体积内原子密度超过现有任何固体物抽的人造金刚石,其硬度超过了天然金刚石,堪称世界上最硬的材料。与天然金刚石含有百分之九十九的碳13同位素。据科学家观察,随着碳13同位素密集程度的增加,原子间的距离会略微缩小,促使人造金刚石的硬度超过原子排列略显松散的天然金刚石。在合成人造金刚石的过程中,科学家们首先通过化学蒸发过程将富含碳13同位素的甲烷气体中的碳元素沉淀成金刚石小碎块,然后再使用非常高的压力把这些小碎块分解,并再结晶成重量最高达3克拉的块状金刚石。
『玖』 冷冲压模具用什么镀钛
真空镀钛涂层主要工艺有: TiN(氮化钛)、TiCN(碳氮化钛)、DLC(类金刚石)、TiALN(氮化铝钛)、CrN(氮化铬)。
PVD真空纳米镀钛涂层提高刀具、模具的抗磨性,降低模具之间的摩擦力,改善脱模的能力,降低磨损,延长使用寿命;从而达到改善产品质量及缩短周期,提高生产效率.
适合模具类:塑胶模、五金冲压模、压铸模、成型模、引伸模、拉伸模、翻边模
金属表面处理PVD镀 膜特点:增寿、增硬、增值,并以其硬高度、高耐磨、强抗腐蚀性、抗高温、抗黏着性等优越的使用性能广泛应用于模具工业中。