单晶金刚石有毒吗?

易金矿业网 2023-03-04 19:05 编辑:admin 300阅读

一、单晶金刚石有毒吗?

单晶金刚石本身是没毒的。

单晶金刚石的特点是硬度和耐磨性,金刚石是由具有饱和性和方向性的共价键结合起来的晶体,因此它具有极高的硬度和耐磨性,是目前所知自然界中最硬的物质。

单晶金刚石的应用领域

机械加工业

金刚石磨具是磨削硬质合金的特效工具。刃磨硬质合金车刀时,每磨除1g金属需要消耗GC磨料4-15g,而金刚石仅消耗2-4mg。

电子电器工业

硬而脆的贵重半导体材料,如硅,锗,砷化镓等,欲制成小片状的半导体器件,需要切割和研磨加工。目前最合适的方法使用金刚石切割锯片加工。用金刚石研磨膏抛光半导体材料,不仅效率高,而且可以达到最高一级表面粗糙度Ra0.006um。

光学玻璃和宝石加工业

以前利用碳化硅加工光学玻璃,效率低,劳动条件差。现在已经全部采用金刚石磨具加工,包括下料、套料、切割、磨边以及凸、凹曲面的精磨。

钻探和开采工业

在石油、煤炭、冶金、地质勘探等钻探和开采方面,广泛使用金刚石钻头。

二、河南成了全球最大的培育钻石生产地,钻石自由会不会成为现实呢?

数字显示,中国的单晶金刚石产量占世界总产量的90%以上,一直居于世界首位。其中,河南的人造钻石产量占到80%。至于栽培的珠宝级钻石领域,中国的生产能力约占世界栽培钻石总生产能力的50%,其中80%在河南。一颗钻石就是一个切割的钻石。钻石是一种天然矿物,在地球深处的高温高压条件下形成的单片晶体就是钻石。天然钻石和人造钻石就像外面的冰和冰箱里的冰。

从产业层面看,目前与钻石产业相关的科研院所、设计院所和龙头企业大多聚集在河南,同时河南也有行业标准化组织和质量检测中心,产业生态比较健全。而今年的数据显示,2021年,合成钻石销量同比增长超过60%,2022年618期间,销量同比增长416%。 一二线青年对男性钻石的接受程度总体上有所增加。再加上天然钻石的数量有限,以及国际市场对人造钻石的接受程度逐渐提高,这对人造钻石公司来说是一个千载难逢的机会。

事实上,钻石是世界上最硬的钻石,被广泛用于工业领域,如半导体、电子设备和航空航天探测器。新中国成立后,中国最初依靠钻石进口,直到1965年,中国开始独立开发用于生产人造钻石的六面顶压机。近年来,中国的技术逐渐成熟,预计2022年,全球栽培钻石毛坯总产量将达到2300万克拉,中国的产量为1400万克拉,河南占中国栽培钻石产量的80%。

中南钻石、黄河旋风、力量钻石等多家上市企业更是乘着东风迅速崛起。就目前市场现状分析,全世界50%的培育钻石由我国生产,但目前仅仅是上游市场一片繁荣,中游和下游市场属实行业短板。 

钻石自由很可能成为现实,不过那些钻石商人会坐不住,很可能会让这种技术消失。

钻石自由短期内不会成为现实,因为钻石的价格非常昂贵,虽然河南可以产出很多钻石,但也不能让我们实现钻石自由。

虽然河南技术层面发展迅速,但在中高档线里,大多数人们对人造钻石的思想观念尚未转变,人造钻石的竞争力量较弱,且低端线里产品同质化较为严重,人造钻石想要完全替代天然钻石,短时期内可能性较小。

三、人工钻石是不是玻璃?

不是的

人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石。

人造钻石的的分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构,从而会产生磷光现象。

过去合成钻石及处理成本仍然很高,尤其是在设备、技术、工艺等方面要求仍然很高,但目前世界上已有少量的合成钻石投放市场,但无价格优势。但随着科技的发展,目前人造钻石已经具备商业价值。主要鉴别特征:

(1)内含物

具有不同形态合金包裹体,这些包裹体呈浑圆状、棒状、板状、针状等,其排列方式与内部生长区界限相关。包裹体还可呈微粒状分散于整个晶体中。这些包裹体不透明,反射光下呈金黄色或黑色,具金属光泽。

种晶及种晶幻影区;种晶幻影区是在钻石内部存在的沿四方形种晶片向外生长形成的、边缘由相对明亮的细线构成的四方单锥状生长区,无论种晶片是否在加工过程中被磨掉,该幻影区始终存在,在暗域场中或将钻石置于浸液中观察该现象表现更为清楚。

(2)颜色

绝大多数合成钻石呈黄色、渴黄色(大多数)具沙漏状色带;而天然钻石为无色、浅黄及其它颜色。而目前品质较好的CVD钻石业能达到无色或浅咖啡色,肉眼几乎无法辨认。

(3)吸收谱线

合成钻石 缺失天然钻石中无色-浅黄色系列具有415nm最为特征 谱线。另外绝大部分天然钻石为Ⅰa 型,而合成钻石主要为Ⅰb 型,少数情况下有双原子集合体氮存在。

(4)异常双折射

正交偏光下,天然钻石因生长及运移过程的复杂性表现出复杂的异常双折射特征,如不规则带状、波状、斑块状和格子状等,而合成钻石异常双折射表现较弱,某些合成钻石呈十字形交叉的亮带。

(5)发光特征

紫外荧光: 有些合成钻石在长波紫外光下呈惰性,在短波紫外光下显示中等至强的黄绿色荧光,并且具分带现象,与天然钻石的荧光特征不同。

阴极发光仪(电子激发下):

合成钻石:颜色:黄色-黄绿色,规则分区(主方体、八面体区不同)

天然钻石:蓝色为主,层状生长或复杂的生长形式

(6)晶形及表面特征

合成钻石常以八面体和立方体聚形为主体,并且可发育菱形十二面体、四角三八面体或三角三八面体晶面。

表面可能显示树枝状生长纹或不规则的小丘或瘤状物与天然钻石不同。

不是的。它就是人造金刚石。利用静态超高压(50~100kb,即5~10GPa) 和高温(1100~3000°C)技术,通过石墨等碳质原料和某些金属(合金)反应生成金刚石,其典型晶态为立方体(六面体)、八面体和六-八面体以及它们的过渡形态。随着高温高压技术的发展,人造单晶金刚石最大尺寸已经可以做到8mm。到20世纪70年代开发的金属烧结聚晶金刚石(PCD),人工合成金刚石材料已经成为自然单晶金刚石的唯一替代物。

玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。

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