不断发展的金刚石合成与应用技术

对金刚石的合成与应用技术进行了综合，重点介绍了人造金刚石行业具有里程碑意义的三次突破：第一颗金刚石的产生，金刚石膜的制成与爆炸法合成纳米金刚石，描述了金刚石行业的美好未来。     

工业金刚石技术发展水平与发展趋势

在工业金刚石中，人造金刚石的兴起不但提高了各国工业金刚石的耗用量，同时拓展了工业金刚石的应用领域，促使工业发达国家竞相研究人造金刚石的特异性能与特殊用途。     

中国金刚石资源概况

沅水金刚石之声由此传播海内外。沅水金刚石产於沅水上游河床和支流溪谷的河沙冲积层中。金刚石当时是淘金者的副产品,常德、桃源等地商人选其中较大者,送往汉口出售并获利。这时,人们才知道此物乃镶戒之金刚石,逐渐引起重视。而后,人们又在黔阳县沙金中找到金刚石。某人曾在黔阳县江西街一商人处,从被人挑剩的一、二百粒较小的金刚石中,一次购得稍大者十余颗,其中有金刚石晶形完好者,干脆直接镶嵌在戒指上。沅水出产金刚石的消息不径而走,人们“纷相争购,     

山东的原生金刚石

山东是我国最早(1965年8月)发现具有工业价值的原生金刚石产地,以后又相继在辽宁省找到。现已查明的可能赋存金刚石的金伯利岩在山东省共有五处。它们都分布于郯庐断裂带东侧,华北板块鲁西台背斜的中心部位,沿平行于断裂带的北北东(10—3O°)方向压扭性断裂继续伸展,组成长数十公里、宽一至几公里的岩体群,大致呈雁列式排列。岩体可呈岩脉或岩管产出。岩脉长数厘米至数米不等,沿走向、倾向可出现分支、合并、尖     

金刚石与人类社会(上)

详细介绍了天然金刚石的发现、特性、鉴别方法和应用范围,论述了金刚石粉体、单晶金刚石、金刚石膜和聚晶金刚石的人工合成方法和应用情况。     

金刚石与人类社会(下)

详细介绍了天然金刚石的发现、特性、鉴别方法和应用范围,论述了金刚石粉体、单晶金刚石、金刚石膜和聚晶金刚石的人工合成方法和应用情况。     

金刚石产业的过去、现在和未来

1　早期的金刚石产业在许多人的眼里 ,金刚石工具工业并不是一个古老的行业 ,从某些方面看 ,确实有其道理。因为以人工合成金刚石为主的孕镶金刚石工具的使用 ,在现代金刚石的消耗中占有绝对的优势 ,而这一切只是发生在最近的一个世纪中 ,特别是被最后 5 0年所见证。然而 ,钻石作为一种特殊材料被人们所发现 ,已经有了许多世纪。在南部的印度 ,因为它的惊人的特性首先为人们所发现 ,它最初的工业用途只限于作为一种雕刻的工具。事实上 ,钻石的这一用途可以追溯到公元 30 0年以前或者更早的一些。在那时整个的宝石已经得到了利用 ,Pliny在他…     

提高胎体耐磨性技术

通过对金刚石薄壁钻头大量模拟试验数据进行分析对比，并对胎体耐磨性理论的论述，阐明了加入细粒度金刚石可以有效地提高金刚石工具胎体的耐磨性，从而提高其使用寿命，而工作效率不受影响甚至有所提高。     

锯片制造中的烧结金属粉末和金刚石的依赖关系

影响金刚石锯片质量的因素除锯片基体外主要有两个 ,即金刚石和烧结金属粉末。目前金刚石工具的大幅度降价自然会影响到对这两种材料的选择。多年来 ,对高性能金刚石锯片的研究已取得巨大进展 ,这与金刚石工具厂家和金刚石粘结材料供应商以及锯切机制造厂家的紧密合作是分不开的。下面的例子可以充分说明在这方面所取得的进展 :目前在全自动化工作条件下 ,可配备 10 0个锯片的组锯 (直径 10 0 0 mm,如图 1所示 )进给速度 17m/min,切深 1.5 mm,每小时可切割约 10 0 m2的花岗岩板。从中也不难看出 ,多组锯片对金刚石和粘接材料的需求量是非常…     

人造金刚石在木工刀具上的应用及展望

随着金刚石复合片技术和金刚石涂层技术的提升,配以我国强劲的人造金刚石微粒生产能力,聚晶金刚石复合刀片和金刚石涂层刀片全面取代单纯的硬质合金,成为主要的木工刀具材料应该很快就会变成现实,这也是所有木工刀具研究者最应关注和努力的方向。     

金刚石钎焊（上）

金刚石磨料主要靠机械夹持力把持在金属（烧结或电镀）胎体中。由于这一弱点,在切割过程中,金刚石不可避免地会从胎体中脱落或掉出。此外,金刚石突出高度较低,故金刚石工具的切割速度受到限制。而且,金属胎体和工作对象（被切割岩石）相互磨擦,将会导致金刚石和其它材料的热损伤,而且工作的功率消耗将增加。金刚石采用钎焊的办法牢固地把持在金属胎体中,可形成强力的化学结合,金刚石磨料的突出高度将成倍提高,而不会从胎体中脱落或碎裂。因此,金刚石工具的切割速度将会成倍提高。当钎焊料熔融时,碳化物形成物将向金刚石方向迁移而在界面上形成碳化物。这种反应可能过分而使金刚石质量明显下降。此时,可能需要对金刚石进行镀覆以便缓和与控制这种反应。当金刚石钎焊在基体的表面时,熔化趋向于将金刚石聚集在一起,可促使钎焊层局部加厚。这种金刚石晶粒的成簇聚集将降低金刚石工具的切割效率。一种金刚石矩阵有序排列设计（grid）是必要的,它可保持钎焊层具有均匀的厚度。因此钎焊合金可控熔融,可使每一粒金刚石晶体周围形成较缓的坡度。这种整体均匀焊层的支承可使金刚石工具高速有效切割,而功率消耗较低。     

金刚石涂层工具产品未来将占有更多的市场份额

金刚石是自然界最硬的材料,摩擦系数很小,导热性很好,是用于制作切削工具的最佳材料,但金刚石很脆,因此普通的金刚石工具只能用于精加工,而不能用于粗加工。金刚石单晶工具和金刚石聚晶工具虽然凭借其使用寿命和加工质量的优势在国内外市场销售多年,因其价格昂贵,抗冲击性差,应用范围小,导致所占市场份额较小。     

微米／纳米金刚石膜的性能和应用

从现今已知的材料而言，金刚石集力学、电学、热学、声学、光学以及化学惰性等如此多的优异性于一身，这正是科技工作者所期望的，而且也正是其吸引如此众多的跨学科的科技工作者投入研究的缘故。金刚石膜是21世纪有发展前途的新型材料，日本、美国和欧洲工业界正在大力开发金刚石膜的应用。通过广大科技工作者的深入研究，大胆实践，无论是生长理论、方法和应用都取得了重大突破，使得其在现代科学技术和现代工业的高速发展中发挥重要作用。     

金刚石钎焊（下）

金刚石磨料主要靠机械夹持力把持在金属（烧结或电镀）胎体中。由于这一弱点,在切割过程中,金刚石不可避免地会从胎体中脱落或掉出。此外,金刚石突出高度较低,故金刚石工具的切割速度受到限制。而且,金属胎体和工作对象（被切割岩石）相互磨擦,将会导致金刚石和其它材料的热损伤,而且工作的功率消耗将增加。金刚石采用钎焊的办法牢固地把持在金属胎体中,可形成强力的化学结合,金刚石磨料的突出高度将成倍提高,而不会从胎体中脱落或碎裂。因此,金刚石工具的切割速度将会成倍提高。当钎焊料熔融时,碳化物形成物将向金刚石方向迁移而在界面上形成碳化物。这种反应可能过分而使金刚石质量明显下降。此时,可能需要对金刚石进行镀覆以便缓和与控制这种反应。当金刚石钎焊在基体的表面时,熔化趋向于将金刚石聚集在一起,可促使钎焊层局部加厚。这种金刚石晶粒的成簇聚集将降低金刚石工具的切割效率。一种金刚石矩阵有序排列设计（grid）是必要的,它可保持钎焊层具有均匀的厚度。因此钎焊合金可控熔融,可使每一粒金刚石晶体周围形成较缓的坡度。这种整体均匀焊层的支承可使金刚石工具高速有效切割,而功率消耗较低。     

金刚石-SiC、纳米结构金刚石-TiC、金刚石-金刚石直接成键型聚晶的制备与表征

主要报道金刚石-SiC、纳米结构金刚石-TiC、金刚石-金刚石直接成键型三种典型金刚石聚晶材料的制备与表征,详细叙述了纳米结构金刚石-TiC聚晶的制备过程。对三种金刚石聚晶材料的硬度、热稳定性、导电性进行了分析,并对它们的性能进行了比较。     

浅析金刚石价格上涨之后体现的市场效应

近日在金刚石价格强势上涨的同时,一些涉及其行业的附带品例如金刚石制品、金刚石微粉和一些建筑上所运用的金刚石工具价格并没有随着金刚石价格的上涨而上涨,反倒呈现了稳步的下降趋势,究其原因到底是为何呢？金刚石价格上涨之后所体现的市场效应究竟折射出了哪些问题呢？     

芶清泉教授对我国超硬材料的历史性贡献

芶清泉教授在我国人造金刚石发展的初期,揭示了人造金刚石合成机理、金刚石粘接机理、含硼黑金刚石耐高温机理。他提出了触媒与石墨优选原则和硼皮氮芯金刚石模型。他的工作对中国人造金刚石的发展起了重要作用。他出版了世界第一本《人造金刚石》专著、并将超硬材料作为一章写入他的《固体物理简明教程》。他举办了全国第一个人造金刚石短期学习班、进修班,培养出一大批工作在超硬材料领域的学士、硕士和博士,他们很多人已成为技术骨干和业内精英。芶清泉教授对我国超硬材料的发展做出了不可磨灭的历史性的贡献。