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金刚石单晶
金刚石是我们都非常熟悉的超硬材料,金刚石晶体有多种不同的类型,每种类型都具有不同的特性和应用,在本文中,我们将梳理一下金刚石晶体的不同类型及应用。
金刚石单晶是原子排列规律相同,晶格位相一致的晶体,是金刚石晶体中最常见的类型,它具有非常高的硬度和优异的热导率等性能。
2.制造方法:在热力学稳定的高温高压及触媒参与的条件下合成,国内基本都采用六面顶压机合成。
3.物理性质:金刚石单晶硬度大、抗磨损性能好,具有良好的导热性能和耐高温性能,能够在高温高压环境下保持稳定的物理和化学性质。
4.切割性能:金刚石单晶可用于切削工具、磨料、高压电极及高效光学器件等领域。
金刚石多晶是由很多具有相同排列方式但位向不一致的小晶粒组成。多晶金刚石最初的生产发明是由美国的杜邦公司发明的。
3.物理性质:金刚石多晶硬度不如单晶高,但仍具有优异的耐磨性能和导热性能,能够在高温高压环境下保持一定稳定性。
作为精密磨料,多晶金刚石用于蓝宝石、磁头、硬盘、硬质玻璃和晶体、陶瓷以及硬质合金的超精密研磨和抛光,如用于LED蓝宝石的减薄。
作为镀膜添加剂,多晶金刚石用于金属模具、工具、部件等的镀膜,能够大大提高表面耐磨性、表面硬度、延长使用寿命。
由于多晶金刚石有很大的市场需求,就衍生了类多晶金刚石产品。类多晶,也就是使用单晶金刚石做原材料,经过表面刻蚀处理形成蜂窝孔洞结构,以此达到类似多晶金刚石的磨抛效果,所以叫做“类多晶”金刚石。
类多晶金刚石微粉,是介于单晶金刚石和多晶金刚石之间的新型磨料。由单晶金刚石微粉采用特殊工艺加工制成。
人造金刚石聚晶是一种把金刚石与结合剂在高温、高压条件下烧结而成的金刚石聚合物,它具有极高的耐热性和很高的热稳定性。广泛应用于制造石油,地质钻头,钻石加工和机械加工工具等。
2.从微观结构上看:在金刚石的生长过程中会出现很多种晶面,如(100)、(110)、(111)面,若单独按照某个晶面规律的外延生长,就形成单晶的,若是混合生长的就是多晶。