硬度
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。
由于硬度最高,金刚石的切削和加工必须使用金刚石粉或激光(比如532nm或者1064nm波长激光)来进行。金刚石的密度为3.52g/立方厘米,折射率为2.417(在500纳米光波下),色散率为0.044。
颜色
金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色,这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时,它会缓慢地变成石墨。
引用亚洲宝石协会(GIG)报告:金刚石的化学成分为C,与石墨同是碳的同质多象变体。在矿物化学组成中,总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素,并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等杂质元素,以及碳水化合物。
金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心,具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结,距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。
金刚石的绝对硬度是刚玉的4倍,石英的8倍。详细绝对硬度如下:
金刚石10000-2500
刚玉2500-2100
石英1550-1200。
矿物性脆,贝壳状或参差状断口,在不大的冲击力下会沿晶体解理面裂开,具有平行八面体的中等或完全解理,平行十二面体的不完全解理。矿物质纯,密度一般为3470-3560kg/m3。金刚石的颜色取决于纯净程度、所含杂质元素的种类和含量,极纯净者无色,一般多呈不同程度的黄、褐、灰、绿、蓝、乳白和紫色等;纯净者透明,含杂质的半透明或不透明;在阴极射线、X射线和紫外线下,会发出不同的绿色、天蓝、紫色、黄绿色等色的荧光;在日光曝晒后至暗室内发淡青蓝色磷光;金刚光泽,少数油脂或金属光泽,高折射率,一般为2.40-2.48。
众所周知,在家庭装修过程中, 瓷砖 可以说是非常重要的建材材料。并且瓷砖的种类、品牌和颜色也有很多种,因此消费者在选购时往往会感到迷茫。金刚石瓷砖在市场上有很大的竞争力,而且得到很多消费者的一致好评。但对于装修新手而言,可能不太了解 金刚石瓷砖的优缺点 。不过别急,下面就让我来为大家讲解金刚石瓷砖的相关知识吧!
什么是金刚石瓷砖
金刚石瓷砖,其实就是釉面砖的升级版,它是二次烧超晶技术产品,与传统的釉面砖相比,它采用的是柔抛,这样可以使釉面更加平整。较之超平釉的单次施釉,金刚石采用二次烧超晶技术和二次施釉工艺,使得釉层更厚,发色更均匀,使表面色泽更为流畅,过渡更自然,花色自然也就更美观。
金刚石瓷砖的优缺点
金刚石瓷砖的优缺点—优点
a.它的耐磨性好。采用独有的ds晶化釉多次施釉工艺,它的釉层会比普通的釉层更厚、更加耐磨,平常在使用中也不怕划花、磨花。
b.它的亮度好。与 其他 材质的瓷砖相比,它的表面亮度达到103以上,就如镜面般平整光亮,并且还可以使居室显得更加的宽敞明亮,提高家居装修档次。
c.它的抗污性好。有效的减少污渍黏附在表面,它使用特有的360封釉技术,这样可以实现360度的全面抗污,更是杜绝了产品的吸污现象,使用再久,风姿依然。
d.它的装饰性好。可以呈现出完 美的 镜面效果,像钻石般闪亮动人,可以给人一种高贵的奢华感,并且它完全杜绝了水波纹的产生,让瓷砖更硬、更平。
金刚石瓷砖的优缺点—缺点
这种材质的瓷砖在使用上并不是很普遍,如今国内的生产厂家也比较少,在市场上的知名度也不够。如果从釉面厚度来比较,全抛釉
金刚石瓷砖如何保养
如果它的表面沾有污渍的话,我们最好是第一时间将污渍去除,不然时间长了就容易形成顽固污渍,难以清除。如果它的表面有轻微的划痕,那我们可以用牙膏对其进行处理,将牙膏涂入划痕四围,再用干净的布反复擦拭即可。
编辑总结:相信大家看完以上的介绍,应该对 金刚石瓷砖的优缺点 也有了一定的了解。建议大家购买金刚石瓷砖的同时,还要多去市场上货比三家。如果瓷砖是拿来家用的话,选择知名厂家生产的金刚石瓷砖产品就可以了。因为这些知名厂家生产的金刚石瓷砖工艺成熟、市场接受度高,使用起来也更加放心。
目前,单晶金刚石质量检验的指标为:抗压强度、晶体形态、热稳定性、粒度、抗冲击韧性等。
一、金刚石单颗粒抗压强度的测定
测定时,把金刚石视为等积形的小立方体,测量其能承受的最大垂直压力(即破碎压力)作为其抗压强度,开始用公斤·力/平方厘米表示,现在直接用“公斤”数来表示。
采用的仪器为单颗粒抗压强度测定仪,其结构见图2-12-1,其工作原理为杠杆原理。
具体操作时方法是:用标准筛筛取某粒度号金刚石,用“四分法”镊取适当量的样品,置于玻璃板上,排长长的一排(颗粒间不重叠),不得挑选,均匀间隔地取40粒样,将金刚石放在压块上,将压头压在金刚石上,然后慢慢加载(移动游砣),直至压碎为止。
计算时,先求出40粒负荷值的算术平均值,核对各粒负荷值,凡超过平均值一倍者舍去,余数再按公式求平均值,即为该样强度值。
碎岩工程学
式中:P为单颗粒强度值,kg;Qi为每粒金刚石破碎负荷,kg;40为测量颗粒数;n为负荷超过平均值1倍的颗粒数。
图2-12-1 单颗粒抗压强度测定仪
二、晶体形态测定
金刚石晶形的好坏,标志着金刚石质量的好坏,并直接影响使用效果。
检查项目包括:等积形、完整单晶形、非完整单晶形、无定形单晶体、聚晶体和连晶体。
等积形是指长、短轴之比不大于1.5∶1;完整单晶形,是指晶面完整无熔蚀现象;非完整单晶形是指晶面不完整,有严重熔蚀现象;无定形单晶体:如剑尖、扁条状或树枝状;聚晶是很多微小单晶体聚合在一起;连晶是两个或两个以上不完整单晶体生长在一起。
分析方法:采用四分法取样,逐个用实体显微镜观察,分析量不少于1000粒;然后计算各种晶形所占百分数。
例如,对于JR3品级:等积形金刚石不得低于观察总数的80%;完整晶形占12%;连聚晶体不大于3%。
三、热稳定性测定
热稳定性值一般以温度来表示。金刚石的热稳定性,即在某温度下金刚石失去原有的性能。热稳定性的测定有如下两种方法:
1.金刚石在空气中的热稳定性测定
利用MH02型高温显微镜进行测定的。测定时,首先将试样放在卧式管状加热炉内,边升温边观察,随着温度升高至金刚石表面碳化温度,金刚石透明度消失,随后晶棱上出现锯齿状的毛刺,此时记录下的温度值,以表示金刚石的热稳定性。
2.在保护气氛下的热稳定性测定
加热时,向加热炉内通入氮氢保护气体(N2+H2),从700℃开始至1300℃止,每升高100℃保温半小时,待冷至室温后,将试样取出进行单颗粒抗压强度测定,以某温度下的抗压强度值表示金刚石的热稳定性。
四、粒度检查
人造金刚石磨料,根据其颗粒尺寸大小不同,分为磨粒和微粉两大类:前者用筛分法检查,后者用显微镜观察。
1.筛分法
根据试样粒度选用标准筛,按粒度检查取样,筛分时间规范(表2-12-1),称取一定数量洁净的试样,倒入最上层筛网中。筛分后对各层筛上物分别称重,并算出粒度组成的质量分数。
表2-12-1 粒度检查取样、筛分时间规范
例如,对于定为80目金刚石,要求:①100%通过70目的筛网;②80目网上的金刚石,不大于5%(按质量计);③100目网上的金刚石,不小于85%;④120目网上的金刚石,不小于9%;⑤通过120目网上的金刚石不大于1%。
2.显微镜法
主要用来检查金刚石细于W40的微粉。微粉共分12个等级:从W0.5~W40,0.5、40为微粉颗粒尺寸,单位为微米(μm)。
显微镜法用的主要仪器为:1500X生物显微镜、电动求积仪和目镜测微尺。
检查方法:取少量试样置于器皿中,滴入适量的甘油拌匀,用玻璃棒粘一小滴于玻璃板上,使试样均匀摊开;选择好显微镜的放大倍数(对于W3.5及以细),采用1000×~1500×;对于W5~W14,采用600×~800×;对于W20~W40,采用150×~300×。检查有否大颗粒存在、粒度是否均匀、细粒是否过多。被检查颗粒总数不小于500粒。
如发现有大颗粒存在,可作为不合格样品处理。
例:对于W40微粉,小于20μm颗粒不大于10%;对于W10微粉,小于5μm颗粒不大于10%。
五、抗冲击性能
过去对超硬磨料(包括金刚石)的测试,仅停留在静载上,而超硬磨粒在工作中往往承受动载。因此,很有必要对超硬磨料进行抗动载(或抗冲击)性能的测试。但该测试有一定的难度,至今无统一标准。国内外虽有些可测的仪器,但测出的数据大多为“当量强度”,反映不了真正的强度值。
测试方法较多,仅举几例加以说明。
1.球磨法
是将金刚石样品与钢球放在容器内随机撞击和研磨一定时间后,观察样品破碎程度的大小,并以保持原尺寸颗粒的百分数(当量强度)作为测试指标。
美国、日本均有此类仪器,它用于磨料行业比较合适。
2.辊碎法
用于辊碎法的辊轮装置,见图2-12-2所示。它是由主动辊轮、从动辊轮、电机、应变片等组成,辊轮用硬质合金制作,两个辊轮之间间隙可以调正。
图2-12-2 辊轮装置示意图
磨粒由振动送料器送入,当磨粒通过间隙时,受到两辊轮的挤压而破碎,破碎力的信号由应变片转换成电信号,经放大后,输入单板机进行处理,然后显示并打印(见信号处理系统图2-12-3)。该装置是以破碎力表示抗冲击性能。
图2-12-3 信号处理系统图
3.落锤法
落锤法是利用一个冲锤自由下落所产生的冲击力来砸碎金刚石颗粒。冲击力由压电石英传感器接受变成电量,经电荷放大器放大后,输入微机显示和打印。
落锤装置结构简单(图2-12-4),它由电磁线圈、冲锤、压电石英传感器、底座等组成。工作时,接上直流电靠电磁吸合原理即能使冲锤上下。
图2-12-4 落锤装置示意图
落锤法的最大优点是,能直接测出冲击力和冲击功,便于钻探行业应用。但该法的致命弱点是,测量的不连续性,导致存在测量误差和操作不方便。
原长春地质学院勘察工程系在该落锤装置上增加了一个“吸能装置”,即一次就能测出金刚石的抗动载性能,剩余的能量被“吸能装置”所吸收,这就克服了落锤法的弱点,提高了测试正确性,加快了测试速度。
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