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小知識第8期:金剛石為什么疏水?金剛石“材料之最”?(另兩篇)

1、金剛石“材料之最”?

? ? 金剛石具有一系列極其優異的物理特性,其中一些則是已知材料中之最,如:? ? 硬度最高:金剛石的顯微硬度為?90 GPa。? ? 楊氏模量最大:金剛石的楊氏模量約為?1 100 GPa。? ? 導熱率最高:Ⅱa型天然金剛石的熱導率為?20 W/(cm?K)(在?298 K?時):人造寶石級金剛石的熱導率可達到甚至超過Ⅱa型天然金剛石的熱導率值;同位素純的人造大顆粒單晶金剛石的熱導率可達?33W/(cm?K)(在?300K?時)。

? ? 摩爾密度最大:金剛石的摩爾密度為?0.293?克原子/cm3

? ? 聲速最快:金剛石的聲速約為?18.2 km/s。

? ? 透波波段最寬:Ⅱa型天然金剛石的透波波段從?200 nm?的紫外光、可見光、紅外光(2. 5~7. 8 μm?除外)、遠紅外光直至微波。?寶石級人造金剛石與天然金剛石類似。

? ? 禁帶寬度大:金剛石的禁帶寬度為5.5 eV。

? ? 其主要通性見下表。

2、金剛石為什么具有疏水性?

金剛石對水不潤濕,而容易粘油。 這種疏水親油的特征是金剛石的sp3雜化的非極性鍵的本質決定的。 這一特征不僅提示可以用油脂去提取金剛石,而且在制造金剛石工具時,宜選用含有親油基團的有機物作為金剛石的潤濕劑。

3、金剛石磁化率能否衡量金剛石質量?

金剛石的磁化率測定就是測量金剛石樣品的磁化強度,金剛石是由碳原子構成的,純凈的金剛石應該是不感磁的,由于金剛石合成時使用金屬作觸媒,合成的金剛石內部含有不同質量的金屬雜質,尤其是晶體內的包裹體致使金剛石具有磁性,因此,人造金剛石的磁性(磁化率)的大小,不僅與其內部雜質、包裹體含量、成分具有直接關系,并且也與它的理化性質和質量指標(如韌性、強度、密度、熱穩定性、色澤、透明度等)存在密切的關系。
?通過測定磁化率這種簡便的無損檢測方式,表征人造金剛石的雜質含量、韌性、強度、熱穩定性等性質,具有重要的實用價值。一般金剛石的磁化率越低,則金剛石的雜質含量越少,其韌性越好,透明度越好,金剛石工具的磨損性能也就愈好,國外一些大公司巳將磁化率測試作為一個內控指標來控制金剛石的質量。

4、人造金剛石質量檢測的國內國際標準指標?

目前國內規定的人造金剛石質量檢測標準主要包括:粒度組成;抗壓強度;堆積密度;雜質含量;沖擊韌性。
國際上常用的人造金剛石質量檢測標準主要包括:沖擊韌性(TI);?熱沖擊韌性(TTI);偏心率(ECC);?抗壓破碎強度(CFS);?晶形系數τ值;每克拉金剛石顆粒數(PCC)。