天然金刚石的性质
序言:我国的一些地区有天然金刚石矿藏,了解和掌握其性质和用途是十分必要的。由于恬然金刚石具有极高的硬度和耐磨性,使其在许多工业领域都得到广泛的应用。天然金刚石的显微硬度在95000~100600N/mm²,这么高的硬度可以用金刚石的晶体结构和碳原子间的共价键来解释。电子绕原子核旋转时形成共价键的先决条件,在形成电磁场时,对价电子产生吸引力,决定了金刚石的高强度。
金刚石的物理性质:
集中磨料的显微硬度(N/mm²) |
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石英 |
刚玉 |
黄玉 |
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95000-100600 |
10000 |
20600 |
14270 |
在金刚石不同的结晶面上硬度有很大的差异,而且与方向有关。
金刚石的耐磨性,随着结晶方向的不同,波动范围很大。金刚石的耐磨性比熟知的磨料材料碳化硅和碳化硼高许多。材料的磨料特性用被磨材料磨削失去的质量与磨料本身消耗的质量的比值来表示。如果金刚石磨料特性取1,那么碳化硼的磨料特性为0.5-0.7,碳化硅为0.2-0.4,而电路氧化铝为0.15.
金刚石颜色与密度也存在联系:
金刚石颜色与密度的关系(g/cm²) |
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橙黄色 |
粉红色 |
浅蓝色 |
绿色 |
无色 |
3.55 |
3.53 |
3.525 |
3.523 |
3.520 |
金刚石的弹性模数极高:
弹性模数(N/mm²) |
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金刚石 |
碳化硼 |
碳化硅 |
硬质合金 |
9*105 |
3*105 |
3.65*105 |
6*105 |
弹性模数是表征金刚石对加工材料作用时,比载荷和温升比其它材料都低。
金刚石的抗弯强度不高,大约在210-500N/mm2,是硬质合金的1/4-1/3.
抗压强度约为2000N/mm2,是硬质合金的1/2,金刚石的拉断强度理论值为79*105N/mm
Mm²,压缩系数为0.16/0.23*10—5N/cm2
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