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小知識第6期：怎么檢測微粉的強度？微粉質量控制的要素都有什么？（外三則）

1、什么是金剛石磨料的質量？微粉質量控制的要素都有什么？

磨料質量就是磨料產品的一組固有特性滿足用戶要求的程度。我們說產品質量好不好，一定要與應用聯系起來。并不能說綠料質量就不好，也不能說高強微粉質量肯定好，這要看用它們干什么活。
一般用戶要求有什么呢？通常有以下幾項：工件表面質量、加工效率、工具壽命、無劃傷、少劃痕、崩口小等。與之相應的磨料的固有特性有：硬度、化學穩定性，化學成分、粒度組成、粒度分布均勻性、顆粒形狀、是否存在大顆粒，雜質含量等。
由金剛石固有特性得到，金剛石微粉質量控制的要素主要有四個：1、強度；2、粒度及粒度分布；3、顆粒形狀；4、純凈度。

2、怎么檢測微粉的強度？

金剛石強度，也就是金剛石品級，是以靜壓強度或沖擊韌性為基礎評定的金剛石等級，是表征金剛石磨料顆粒強度的概念。金剛石微粉是由金剛石磨料破碎而獲得，因此不同品級的金剛石原料生產出的微粉品級自然也有比較大的差別，微粉的品級通常也是由原材料金剛石磨料品級決定。對于金剛石磨料的強度檢測，相應的行業標準規定的非常清楚，使用單顆粒靜壓強度和沖擊韌性都可以很方便的檢測。但金剛石微粉由于其特殊性，對其品級的檢測還沒直接的方法，更沒有行業標準。
大量的實驗分析表明拉曼光譜是分析金剛石微粉品級的一種簡單有效方法。金剛石品級與金剛石的結晶狀態和內部缺陷的多少有直接關系，而金剛石拉曼圖譜峰值強度的強弱、熒光背景的強弱對結晶狀態、內部缺陷其有很好地反映，所以拉曼光譜分析可以對金剛石微粉和金剛石磨料進行品級分析。

3、拉曼光譜檢測的原理是什么？

拉曼光譜是表征分子振動與轉能級特征的物理量，反映了分子結構特征。物質受到光線照射時，光子就會與物質分子中的電子云及分子鍵相互作用，使分子處于振動狀態，光子將振動狀態的分子從基態激發到一個虛擬的能量狀態，當激發態的分子放出一個光子后并返回到一個不同于基態的旋轉或振動狀態。在基態與新狀態間的能量差會使得釋放光子的頻率與激發光線的波長不同，這種與激發光線波長不同的譜線就是拉曼光譜。

4、什么是綠料微粉？

綠料微粉，也就是所謂的“黑料”或者“二黃料”，區別于黃料。黃料，也就是正常生產微粉所用的低工藝料，通常是業內常說的“1型料”。
綠料其實就是一種強度、沖擊韌性比1型料還要低的產品，但正是由于其強度低，也使其特點鮮明，在一些對鋒利性要求高的應用場合還是有非常大的優勢。

5、什么是多晶金剛石、類多晶金剛石？

多晶金剛石，一般是使用爆轟法生產的，它是使用炸藥爆炸時的沖擊波產生高溫高壓這樣的石墨轉變成金剛石的合成條件。由于只有幾微秒的瞬間，產品一般是5-20納米的細小多晶體，結晶缺陷嚴重、脆弱，具有尖銳棱角的不規則外形。多晶金剛石是由眾多細小的納米級小顆粒聚集而成，經過提純分級等后續處理得到不同粒度范圍的多晶金剛石微粉，粒度一般不超過10微米。多晶金剛石具有獨特的韌性和自銳性，在磨削過程中，粗顆粒會破碎成眾多小顆粒，避免尖銳棱角對工件表面造成劃傷，既保證了樣品表面的磨拋質量，又提高了研磨切削效率。
?由于多晶金剛石合成成本高，市場需要，就衍生了類多晶金剛石產品。類多晶，也就是使用單晶金剛石做原材料，經過表面刻蝕處理形成蜂窩孔洞結構，以此達到類似多晶金剛石的磨拋效果，所以叫做“類多晶”金剛石。

注：以上內容摘自千磨講堂第五講《超硬材料與金剛石》(點擊可閱)，主講人：郭森林