对人造金刚石抗压强度选样与检测值确定的探讨

ｌ 国内外人工合成 金刚石的质量 比较
从 晶体 生成 形 态上 看 ， 晶体 生长 形 态是 其 内 部 结构 的外 在 反映 ，晶体 各个 晶面 间的 相对 生长 速 率决 定 了它 的生 长形 态 。晶体 生长 形 态虽 受其
内部结 构对 称性 、结构 基 元 间键合 和 晶 体缺 陷等
各 类切 削 刀 具 中得 到 广泛 的应用 与 开发 。 由于 此
前天然 金 刚石 来源 极 其有 限 ，且天 然金 刚 石 的易
碎 性和 价格 昂贵无 法满足 市场 需求 。
我 国 首次 人工 合 成金 刚石 至 今有 ４ 多年 的 ０
发 展历 程 ，金 刚石 单 晶产 品从磨 削 为主 到地 质钻 探 及切 削 ，再 到石 材 加工 ，应 用 的广 度 和深 度 逐 步扩 大 ，这 是我 国金 刚石 行 业 的重大 成 果 。 随着 金 刚 石单 晶 应用 的深 度 和广 度 的发 展 ， 高质量 的 金 刚石 需求 量越 来越 大 。但 目前 ，我 国 金 刚石质 量 问题 中突 出点 是抗 压 强度 低 ，其 主要 原 因是金 刚石单 晶 中汽泡 、裂纹 、金 属包 果 体 多 ， 完 整 的金 刚石较 少 。
主题词：金刚石 抗 压强度 检测值
中图分类号：Ｔ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —４ ０ （叭０Ｏ —１７ ０ Ｇ７ ｌ ６２ ８ １ ２ ）５ １ － ２
上世 纪 五十 年代 ，美 国通用 电气公 司首次 通
过静 高温 高压 法 利用 金 属催 化 剂与 石 墨成 功合 成
键 所 在 。就 目前 来 看 ，金 刚石 中的缺 陷主 要 是 由
于 晶体 生产速 度 过快 造成 的 。 目前 ，国 内用 到 的金 刚石 合 成工 艺 的时 问一 般是 １ ２分钟 ｆ 些甚 至 只有 ９分 钟） 有 ，金 刚石 的主 要 粒度 为 ４ ／０ 并 且还希 望 其 中有一 部份 高 强度 ０５ ，
而 在金 刚石 合 成初 期 ，具 备完 整 晶形 的 晶体 生长
速度 大 于不 完整 表 面 晶体 的生 长速 度 ，而在 后期
生 长速度 逐 渐趋 于 一致 。在透 射 光下 ，可 以 明显 看 出在 后 期新 生成 的 金 刚石薄 膜 为透 明的黄 色 ，
２２ 人 工合 成 金刚 石 的品质 检 测 ． 笔者 在 从事 金 刚石百度文库刀具 的生产 中，对 各等 级
众 多 因素 的制 约 ，但在 很 大程 度 上还 受 到生 长环
２ 人工合成金刚石 的技术指标及品质检测
２１ 人工合成金刚石的技术指标（ ． 静压强度） 金 刚石 抗 压 强度 （ 即静 压 强度 ） 金 刚石 的一 是 项 重 要技 术指 标 ，也是 产 品验 收 、贸 易 的重要 指 标 。它 定义 为使 金 刚石 颗粒 完 全破 碎 所 需的静 压 力 ，也就 是 金 刚石颗 粒 的抗 破 碎 能力 。抗 压 强度
是 金 刚石 分级 ，使用 和 确定 其 价格 的 重要 依据 ， Ｊ ／ ７ ８ ．９ ７ 《 硬 磨料 人造 金 刚石技 术 条件 》 Ｂ Ｔ ９ ９１ ９ 超 中对此 作 了具 体 规定 。
境 的影 响 。 同一种 晶 体 ，既 能形 成具 有对 称特 征 的几 何 多面 体 ，又 能形 成特 殊 的形态 ，金 刚 石在
材料 及 成 型 技 术
《 电技 术 》２ １ 第 ５期 机 ０ ０年
对 人造金 刚石抗压 强度 选样 与检测值确 定 的探讨
汤镜 亮
（ 建 省机 械科 学研 究 院 ，福 建 福 州 ３ ０ ０ ） 福 ５ ０ ５ 摘 要 ： 文 章 对 人 造 金 刚 石 各 等 级 抗 压 强度 的样 品 的 选 定 及 检 测 值 确 定 ， 以及 操 作 过 程应 关 注 的 事 项 进 行 探 讨 。
内部前 期 合成 的金 刚石 晶体 为黑 色不 透 明 。在 完
整 晶体 上面 生 长 的 晶体 ，具 有完 整规 则 的 晶体 ，
人造 金 刚石 的制 造及 其 加工 设 备 。 由于 金 刚石 是
一
晶体表 面光 滑 完整 ，并具 有 良好 的对 称 性 ，而且 位 于后 期合 成 晶体 的正 中央 部位 合成 的 金 刚石表
种 集高 硬度 ，高热 导 率 ，高透 光 率 ，高 绝缘 性
于一 身 的极 为型 功能 材料 。因此 ，人造 金 刚石 在
面透 明度较 好 ，几 乎没 有包 果体 。在 低温 下 形成 不具 备 完整 晶形 的金 刚石 晶 体上 生长 的 晶体 也具
有完 整 晶形 ，但 其 规 则性 较 差 ，各 晶面对 称 性较 差 ，表 面容 易 出现 缺 陷 。而 晶体表 面 粗糙 ，不 具 完整 晶 形 ，晶体 内缺 陷多 ，主 要 原 因是 晶体 生成 速 度 过 快和 原材 料 纯度 不 高 。如何 正 确选 择合 适 的压 力温 度 和合 成 工 艺 ，是 生产优 劣 金 刚石 的关
金 刚 石 单 晶。而 国外 ， 同样 粒 度 的金 刚石 合成 工 艺 的时 间则要 求 为 ３ ０分钟 。 这表 明国 内采 用 的金
刚石 生长 工 艺其 金 刚石 单 晶生 产速 度 是 国外 同类 产 品的 二倍 ，这 种 过快 的 生产 速度 是 造成 晶体 缺 陷多 的 原 因，这 是 国 内金 刚石 单 晶强 度 比 国外 大 约低 ２倍 以至 更 多 的缘故 。
人造 金 刚石 采用 抗 压 强度测 定 仪进 行 检测 验 收作
实 际生产 环 境 中 由于 一些 突然 变化 ，局 部突 冷 导 致 生产 界面 局 部或 者整 体 不再 保 持为 一个 稳 定 的
平 面 ，最 终形 成 的晶 体表 面粗 糙 ，不 具 备完 整 晶
形 。 晶体 在 生长 过 程 中 ，前 期 生长 速度 较 快 ，在
后 期随着 晶体 的逐 渐长 大 ，生 长速 度 逐渐 降低 ，