金刚石材料制作(金刚石的制作)

1. 金刚石的制作

首先要了解金刚石，金刚石是自然界中存在的已知的最硬的物质，这个就为它成为我们制作钻头的首选提供了先天条件。金刚石不仅硬，而且天然就存在多个棱角，根据棱角的不同，强度稍有差别，棱角的存在是形成切割的前提条件。其次，金刚石的抗压强度和耐热程度都是很多金属类不能媲美的。有了上述两个优点，选择金刚石作为制作金刚石钻头的主要原料是大势所需。

有了前面的理论基础，我们需要用实践来证明理论的真假。地质金刚石取芯钻头在适当的钻压下高速旋转，镶嵌在刀头的金刚石露出部分棱角，对岩石进行切割，由于金刚石出众的硬度和耐热抗压性能，使得金刚石吃入岩石毫不费力，经过循环高速切削最终达到整体进尺的目的，其效率是任何合金类钻头无法比拟的。

总之，金刚石最为最硬的物质，在未来一个世纪，其作为切削具的主要原料的地位是无法撼动的，而金刚石钻头也只是其众多应用中的的一个而已。

2. 金刚石的制作工艺流程

电镀金刚石需要先对金刚石进行浸润性处理，镀前对基体进行除油、活化处理，然后进入镀液进行空镀、上砂镀、清除浮砂、加厚镀等一系列工序。

3. 金刚石的制作过程

1877年法国化学家弗雷米将纯氧化铝粉末、碳酸钾、氟化钡和少量重铬酸钾作原料，在坩埚中经高温熔融8天，获得小颗粒红宝石晶体，这是人造红宝石的开端. 1900年，科学家曾用氧化铝熔后加入少量氧化铬，Cr2O3,按重比0。7%添加的方法，制出了2g~~4g的红宝石。现在，已经能制造大到10g的红宝石和蓝宝石。 1885年在瑞士日内瓦出现一些品质优良的人造红宝石，据说是有天然红宝石碎片，加上增强红色的重铬酸钾等经高温熔融制成，和天然品性质相同.然而真正实现人工制造宝石并能投入规模化生产的要归功于法国化学家维尔纳叶. 维尔纳叶在1891年发明火焰熔融法，并用该法试制人造宝石，成功后又用纯净的氧化铝试验.在高温马弗炉中用倒置的氢氧吹管进行试验，含有少量氧化铬的纯净氧化铝细末慢慢落入火焰中熔化，滴在基座上冷凝结晶.经过十年的努力，1904年维尔纳叶正式制造出了人造红宝石，以后火焰熔融法逐渐完善，生产出的红宝石和天然品几乎无差别.该法一直沿用到现代，至今仍是世界生产人造宝石的主要方法，人称“维尔纳叶法”。现在只要数小时就能制造出100克拉以上的红宝石原石，外观呈倒梨形或胡萝卜形的人造刚玉晶体，质地纯净，颜色透明度甚至超过天然品，经济效益巨大.现代维尔纳叶法不仅能生产从浅粉红色至深红色的红宝石，还能生产各种颜色的蓝宝石，甚至还能生产带有星光的红宝石和蓝宝石，真是巧夺天工. 人造红、蓝宝石不仅在外观上，而且在理化、光学性质上也和天然品完全一致，但价格仅为天然品的1/3到1/20，只有在显微镜下才能发现人造宝石中微小的空气泡呈圆形，天然品中空气泡为扁形这一细微的差别.我国现在的人造刚玉年产量达70t，颜色有红色、蓝色、无色，生产耗电量大，每生产1kg刚玉耗电量在1200至1400kw/h.

4. 金刚石制作钻石利用了它的什么性质

金刚石化学式：C

金刚石俗称“金刚钻”。它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

一、金刚石的物理性质

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。

5. 金刚石制作流程

流程：切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入 

金刚石（diamond），俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。

6. 金刚石的制作工艺

人造金刚石的生产工艺，其特征为原料配比工序是将粒度细，抗压度大的叶蜡石按一定比例混合，在一定条件下焙烧制成合成腔体，在原料组装前将碳片抛光，在ф２０ｍｍ的合成腔体内分层交替装入碳片和触媒，两端各为两个碳片。将组装后的合成块放入压机内在一定的压力和温度条件下保持１０分钟将碳转化为金刚石。提高了设备的利用率，提高了生产人造金刚石的产量，降低了成本。 　

一种人造金刚石的生产工艺，其工艺流程为原料焙烧，原料配比，配比料装入合成腔体，在一定温度压力条件下合成，将合成的人造金刚石经酸洗工序处理，将金刚石分离出来，按金刚石混料的型号粒度筛选，分类，其特征在于：ａ、原料配比工序是将原料叶腊石按粒度为１６目、２４目、８０目分选，然后按２∶５∶３的比例混合，混合后在２８０℃温度条件下焙烧１小时后制成合成腔体，ｂ、在原料组装工序前，将碳片抛光，ｃ、将组装后的合成块放入压机内，在压力为１１００ＭＰａ－１２００ＭＰａ，温度为１３００℃－１５００℃的条件下保持１０分钟，将碳转化为金刚石。

7. 金刚石制作钻石是什么性质

金刚石因为具有极高的反射率，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。

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。这样的金刚石才能做钻石。

8. 金刚石的制作方法

把一个金刚石切片（达到原子级或分子级）用作结晶核，在高温高压环境下，使碳围绕结晶核缓慢生长，最后形成大的金刚石晶体。

9. 金刚石制作成金刚钻

石墨在高温加热会变成金刚石

石墨是层状结构，每一层中C原子之间形成正六边形，层与层由范德华力连接；金刚石是正四面体的结构，每个C相互间靠着共价键连接在一起，性能非常稳定。其实这两种物质都是碳的同素异形体，虽然都是由C组成，但是其中的结构完全不一样，因此，两者不是同一物质。所以，石墨变成金刚石是属于化学变化。

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是自然界由单质元素组成的粒子物质，是碳元素的同素异形体（金刚石，石墨烯，富勒烯，碳纳米管，朗斯代尔石等）。