| 天然金剛石
天然金剛石工具金剛石(C)是目前已知最硬的物質,摩氏硬度為10。常見金剛石的晶體結構屬于等軸晶系,立方面心結構,典型的原子晶體。金剛石還有六方晶系2H型的多型現象即六方金剛石,系隕石撞擊地表時所形成,還發現有四面體晶形的金剛石。
天然金剛石多為8面體形態,還有菱形12面體,較少呈立方體。在天然金剛石的{111}面上有明顯的生長層,生長層厚度小于10A,而{110}、{100}仍面上不會產生這樣的生長層。天然金剛石大多數呈單晶產出,呈圓粒狀或碎粒狀。純凈的金剛石無色,但比較少見,多呈不同顏色,如黃色、綠色、棕色、玫瑰色、藍色、灰色、黑色等。寶石級金剛石即鉆石僅限于無色的、近無色的、淺黃色、粉紅色、藍色、綠色等。除此之外,其他顏色的金剛石只能在工業上使用。金剛石密度為3.50~3.52g/cm3,導熱性良好。天然金剛石的產地、礦床類型、顏色不同,其硬度也不同。金剛石脆性較大,具有平行{11}的中等解理,即在外力作用下,易沿晶體中{111}結晶面裂開。金剛石的脆性還與晶體的內應力、裂縫及其他缺陷有關。晶體的內應力愈大,具有裂縫和其他缺陷也多,在較低的沖擊下就能被劈開。
天然金剛石工具的形成分兩大礦系,即原生礦和砂礦。原生礦主要為金伯利巖型原生礦,礦床少,質量不好,多數做工業用。砂礦是生產鉆石的最主要礦床,寶石級鉆石主要出產于沖擊砂礦。世界最聞名的金剛石產地有南非的金伯利地區、扎伊爾、澳大利亞西部、俄羅斯的雅庫特、美國的阿拉斯加和巴西的西納斯吉拉斯等地。我國的遼寧、山東、湖南和貴州有金剛石礦,以原生礦為主,但儲量不大。
天然金剛石工具作為磨料主要用途有兩個方面,即修整砂輪、磨削和研磨難加工材料(如硬質合金、寶石、玻璃、石料等)。主要工具有天然金剛石砂輪刀,天然金剛石修整器,天然金剛石金剛筆,天然金剛石刀頭,天然金剛石車刀,金剛石銼刀及玻璃加工工具等。不同用途的金剛石有不同的技術要求,如用于玻璃加工工具的天然金剛石要求晶體完整,外形為12面體、8面體和過渡型晶體;顏色不限;透明或半透明;不答應有裂紋,晶體內部答應有微小包裹體。 |