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小知識第9期：國外人造金剛石質量檢驗哪些檢測項目？為什么金剛石要鍍覆？（另兩篇）

1、國外人造金剛石質量檢驗包括哪些檢測項目？

2、為什么要研究金剛石不同晶面和同一晶面不同方向的硬度差別？

不同結晶形態的金剛石，其不同的晶面因面網密度不同，或同一晶面的不同方向因面網行列結點密度不同，都存在著硬度差別。如八面體{ 111}面的硬度大于菱形十二面體{110} 面的硬度，后者又大于立方體{100}面的硬度。
在同一個晶面上，不同的方向也存在著硬度差別。八面體的晶面，其平行晶棱方向的硬度大于垂直晶棱方向的硬度；菱形十二面體的晶面，其長對角線方向的硬度大于短對角線方向的硬度；立方體的晶面，其對角線方向的硬度大于晶棱方向的硬度。此外，不同產地和不同顏色的金剛石，其硬度也不一樣。研究金剛石不同晶面和同一晶面不同方向的硬度差別，對于科學加工和合理使用金剛石都是十分重要的。在鑲嵌、研磨金剛石時，都要注意這種定向性。

3、合成金剛石的觸媒成分元素有哪些？

觸媒在合成金剛石中起催化劑作用，使合成金剛石的壓力由 13 萬個大氣壓降至 5-6 萬個大氣壓，溫度由 3 000°C下降至 1 300-1 400°C, 與金剛石晶格常數 0. 3568 μm 接近的過渡元素金屬可作觸媒。改善結晶環境、提高產品質量的材料。它可分為三大類：
? ? (1)??單元素觸媒：如元素周期表VⅢ族及其相鄰的元素，如Fe, Co, Ni, Cr, Mn, Pt等。
? ? (2)??二元或多元觸煤：如Ni—Fe, Ni—Mn, Ni—Cr—Fe, Ni-Mn-Fe, Ni—Mn-Co,Ni-Mn-Cu,Ni-Mn-Co-Nb-Cu等。
? ? (3)協同觸媒：即單一成分不起觸媒作用，而兩個或兩個以上元素組合起來同樣造成了復合的外層電子缺位狀態的觸媒，如Nb?—Cu, NbC—Cu, Mo—Ag,Ti-Cu，Ti-Au等。
? ? 選好觸媒的原則是：
? ? (1)??熔點或合金化熔點低；
? ? (2)??與碳素的互溶互滲性好、浸潤性好；
? ? (3)??原子結構盡量與金剛石原子結構接近；
? ? (4)??具有吸引電子的能力，即金屬元素次外層的電子末充滿。

4、金剛石表面金屬化對金剛石燒結工具性能有何影響？

在以Fe,Cu, Co, Ni等為主的結合劑制成的金剛石工具中，由于以共價鍵結合的金剛石晶體與上述結合劑無化學親和力，界面不浸潤等原因，金剛石顆粒只能被機械地鑲嵌在結合劑基體中。在磨削力的作用下，在金剛石磨粒被磨削出露到最大截面之前，胎體金屬就失去了對金剛石顆粒的把持而自行脫落，使金剛石工具的使用壽命和加工效率降低，金剛石的磨削作用得不到充分發揮。
金剛石表面金屬化實質是將成鍵元素，如Ti或其合金，直接鍍覆在金剛石表面，通過升溫加熱處理，使金剛石表面形成均勻的化學鍵結合層。通過鍍覆處理的金剛石磨粒，在金剛石工具制造熱壓固相燒結或冷壓液相燒結過程中，鍍層與金剛石反應形成化學結合而使金剛石表面金屬化；另一方面，金屬化的金剛石表層又能順利地與金屬胎體結合劑實現金屬間的冶金結合。因此，鍍鈦及合金的金剛石對冷壓液相燒結及熱壓固相燒結具有廣泛的適用性。 這樣胎體合金對金剛石磨粒的固結力提高了，減少了金剛石工具在使用過程中磨粒的脫落，從而提高了金剛石工具的使用壽命和效率。
目前用于改變金剛石表面性質的方法主要有化學鍍、真空蒸鍍和離子鍍等。

5、金剛石鍍鎳對樹脂砂輪性能的影響？

? ? 在常溫常壓下，金剛石為亞穩定態，其耐熱性不高，且存在一些表面缺陷，在加工過程中常會發生氧化失重或石墨化等反應降低加工效率。另外，由于樹脂磨具中金剛石磨粒與結合劑之間一般是機械地鑲嵌，在磨削力的作用下金剛石磨粒極易脫落，從而使磨具的使用壽命大打折扣。
? ? 在金剛石表面鍍覆一層金屬能賦予金剛石許多新的特性：提高了金剛石的強度、金剛石與基體的界面結合能力、隔氧保護、減輕金剛石熱損傷程度、改善金剛石與基體界面的物理化學性能等。由于這些特性，可較大提高金剛石工具的耐磨性和切削能力。
? ? 所鍍金屬一般為鎳、銅及其合金，鍍覆方法一般采用化學鍍或化學鍍后再電鍍。