金剛石微粉是指顆粒度細(xì)于60微米的金剛石顆粒，有單晶金剛石微粉和多晶金剛石微粉兩種類型。

A:單晶金剛石微粉是由人造金剛石單晶磨粒，經(jīng)過(guò)粉碎、整形處理，采用特殊的工藝方法生產(chǎn)。

B:多晶金剛石微粉是利用獨(dú)特的定向爆破法由石墨制得，高爆速炸藥定向爆破的沖擊波使金屬飛片加速飛行，撞擊石墨片從而導(dǎo)致石墨轉(zhuǎn)化為多晶金剛石。

金剛石微粉硬度高、耐磨性好，可廣泛用于切削、磨削、鉆探等。是研磨拋光硬質(zhì)合金、陶瓷、寶石、光學(xué)玻璃等高硬度材料的理想原料。金剛石微粉制品是利用金剛石微粉加工制成的工具和構(gòu)件。

金剛石微粉就其粒度而言它屬于微米、亞微米及納米粉體。與粗粒粉體相比，其比表面積和比表面官能團(tuán)明顯增大，因而在生產(chǎn)過(guò)程中，顆粒相互之間的作用力大為增加。另外，隨著粒度的細(xì)化，顆粒本身的缺陷減少，強(qiáng)度必然增大。由此可見(jiàn)，金剛石微粉的生產(chǎn)過(guò)程存在相當(dāng)大的難度，它不僅僅是顆粒細(xì)化的過(guò)程，同時(shí)還伴隨著晶體結(jié)構(gòu)和表面物理化學(xué)性質(zhì)等變化。所以說(shuō)金剛石微粉的生產(chǎn)工藝是一個(gè)涉及機(jī)械、粉體工程、力學(xué)、物理化學(xué)、現(xiàn)代儀器與測(cè)試技術(shù)等多學(xué)科的工程技術(shù)問(wèn)題。

金剛石微粉生產(chǎn)設(shè)備

金剛石微粉是由粗顆粒單晶金剛石經(jīng)過(guò)破碎、分級(jí)而得。用球磨機(jī)對(duì)金剛石破碎加工來(lái)生產(chǎn)金剛石微粉是最常用的方法，球磨破碎法在我國(guó)金剛石微粉生產(chǎn)中已使用了許多年，曾經(jīng)取得了較為滿意的效果。但由于存在生產(chǎn)效率低的缺點(diǎn)，目前已被氣流粉碎機(jī)所取代，氣流粉碎機(jī)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，壓縮空氣通過(guò)特殊的超音速噴嘴向粉碎室高速噴射，該氣流攜帶物料高速運(yùn)動(dòng)，使物料與物料之間產(chǎn)生強(qiáng)烈碰撞、磨擦與剪切從而達(dá)到粉碎的目的。氣流粉碎機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是不受機(jī)械線速度的限制，能夠產(chǎn)生很高的氣流速度，特別是超音速氣流粉碎機(jī)能產(chǎn)生數(shù)倍于音速的流速，因而能產(chǎn)生巨大的動(dòng)能，比較容易獲得微米級(jí)和亞微米級(jí)的超細(xì)粉體。從粉碎原理上說(shuō)，這種機(jī)型用于金剛石微粉的生產(chǎn)是較有發(fā)展前景的。

金剛石粉體的力度分級(jí)工藝

粒度分級(jí)是金剛石微粉生產(chǎn)工藝中很重要的一道工序。它涉及金剛石微粉的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，目前國(guó)內(nèi)最為廣泛使用的一種金剛石微粉粒度分級(jí)法是自然沉降法和離心法相結(jié)合的工藝生產(chǎn)微粉。

自然沉降法是一種直接應(yīng)用斯托克斯定律的分選方法，根據(jù)同一比重的顆粒因粒徑不同在水中沉降速度亦不同的原理，通過(guò)控制其沉降高度和沉降時(shí)間來(lái)分級(jí)粒度，雖然設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、質(zhì)量穩(wěn)定，但生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、勞動(dòng)效率低下。為此，國(guó)內(nèi)外不少?gòu)S家研究出自動(dòng)化的分級(jí)設(shè)備，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和變頻控制技術(shù)，設(shè)置有自動(dòng)攪拌、自動(dòng)抽料、自動(dòng)水循環(huán)和計(jì)算機(jī)控制四大系統(tǒng)，全數(shù)字化設(shè)計(jì)，控制精確，節(jié)能省電，具有人工無(wú)法比擬的高效率、高可靠性和良好的操控性。比人工分選效率可提高10～20倍，具有自動(dòng)化程度高、分選速度快、分選精度準(zhǔn)、無(wú)雜質(zhì)污染、無(wú)人為因素干擾、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)、重現(xiàn)性好、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小、企業(yè)勞動(dòng)力成本低、一次性投料量大的十大顯著優(yōu)點(diǎn)。符合了微粉產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。

幾種類型金剛石微粉用途簡(jiǎn)介

傳統(tǒng)金剛石微粉可分為兩大類，多晶金剛石微粉和單晶金剛石微粉。隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，在原有的兩大類金剛石微粉中又獨(dú)立出了一個(gè)新類型：納米金剛石微粉。它們各自的主要用途請(qǐng)參考下文。

1多晶金剛石微粉

多晶金剛石是在爆炸形成的瞬態(tài)強(qiáng)沖擊波作用下合成的。它是以納米晶構(gòu)成的微米和亞微米級(jí)聚晶，聚晶由于各向同性，無(wú)解理面，抗沖擊，抗彎強(qiáng)度高，因此它既具有超硬材料的硬度，同時(shí)又兼有納米材料超常的高強(qiáng)度和高韌性。其雙重優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成了其獨(dú)一無(wú)二的物理性能，在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)中有重要的應(yīng)用。

用途：主要運(yùn)用于芯片光學(xué)晶體超精細(xì)加工、大型硅片超精拋光、表面改性等領(lǐng)域，球狀聚晶金剛石微粉外觀灰黑色，略呈金屬光澤。

2單晶金剛石微粉

單晶金剛石微粉晶體形狀為規(guī)則、完整的六-八面體，有很高的強(qiáng)度、韌性和很好的熱穩(wěn)定性，抗沖擊能力強(qiáng)。主要用途有：適用于電鍍制品、砂輪、磨輪的制造，用于高檔石材的拋光、雕刻、汽車玻璃、高檔家具、陶瓷、硬質(zhì)合金、磁性材料的加工等。

3納米金剛石微粉

納米金剛石微粉不但具有金剛石的固有特性，而且具有小尺寸效應(yīng)、大比表面積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，因而展現(xiàn)出納米材料的特性。在爆轟波中合成的這種金剛石具有立方組織結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)為(0.3562+0.0003)nm，晶體密度為3.1g/cm3，比表面積為300m2／g～390m2／g。在不同的化學(xué)處理后，金剛石表面可形成多種不同的官能團(tuán)，這種金剛石晶體具有很高的吸附能力。

納米級(jí)金剛石其它用途:

A、配制高級(jí)研磨膏和拋光液，用于超精細(xì)加工石英、光學(xué)玻璃、半導(dǎo)體、合金和金屬表面。

B、配制催化劑：納米級(jí)金剛石和無(wú)定形碳，有很大的比表面積，含有各式各樣的表面官能團(tuán)，活性很強(qiáng)，用其配制催化劑，可提高活性數(shù)據(jù)促進(jìn)有機(jī)化合物的相互作用。

C、制備納米復(fù)合結(jié)構(gòu)材料：把納米級(jí)金剛石與納米硅粉、納米陶瓷和各種納米金屬?gòu)?fù)合，可制造出新型的納米結(jié)構(gòu)材料，因其獨(dú)特的性能，可制造半導(dǎo)體器件，集成電路元件和微機(jī)零件。

隨著金剛石工具制造業(yè)的日益成熟以及中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)在金剛石微粉的市場(chǎng)需求也在高速增長(zhǎng)。工具制造技術(shù)的進(jìn)步，也對(duì)上游的金剛石微粉行業(yè)提出了更高的要求。由于不同結(jié)晶狀態(tài)不同粒型的金剛石微粉各具有其本身的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)少數(shù)廠家已經(jīng)能夠根據(jù)金剛石微粉用途不同生產(chǎn)不同類型的金剛石微粉。例如：刀具片（PCD）、樹(shù)脂結(jié)合劑磨具、金屬結(jié)合劑制品、研磨膏專用金剛石微粉等等。這是我國(guó)金剛石微粉行業(yè)升級(jí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，向高端專用化發(fā)展，追趕世界先進(jìn)水平的重要步驟。

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