金刚石工件的钎焊金刚石是目前世界上发现并在工业上能大量使用的最硬的材料。它除了具有超硬特性外，有独特的力学、光学、声学、热学及电学性质，很难找到一种想金刚石这样集多种优异性能于一身的材料。它既是一种重要的超硬材料，同时也是一种具有特殊用途的新型功能材料。金刚石晶体结构中，碳原子拥有四价状态，即sp3杂化状态。金刚石结构的基本特点是每个碳原子与四个邻近的碳原子共用四对价电子，形成4个共价键与周围的原子连接，形成一个四面体。其键长均0.154mm，它们的方向性很强，分别指向以碳原子为中心的正四面体的四个顶角。金刚石晶体是由许多四面体叠加而成。共价键是饱和键，具有很强的方向性，因使金刚石具有很大的强度。由于在结晶晶格中碳原子形成的正四面结构在空间的排列有两种形势，从而存在着立方晶系和六方晶系两种金刚石结构。在金刚石的各种性能中，硬度、耐磨耗性和刚度性能最具特色。金刚石是迄今地球上最硬的天然物质，在莫氏硬度，金刚石的莫氏硬度为10。莫氏硬度1~9级之间几乎为等间隔的，而9~10级之间不符合这一等差排列梯度。碳化硅（Sic）和刚玉（Al2O3）的莫氏硬度为9，碳化钨（WC）为9.5。金刚石的硬度是刚玉硬度的5倍，石英的12倍，碳化钨的4.7倍，碳化硅的4倍，碳化硼的3.7倍，立方氮化硼的2倍。需要注意的是，金刚石的硬度呈各向异性，不同晶面和不同方向上的硬度不同。金刚石的体积弹性模量为5.42×105MPa，比公认体积弹性模量非常大的钨还要大。虽然金刚石的抗压能力很强，而抗拉强度则不高（硬脆性）。金刚石的磨耗量因摩擦方法不同而有很大变化，用于钻头的人造金刚石烧结体的磨耗比一般在1：3×104~1：8×10之间；用作拉丝模的磨耗比在1：105~1：3×105之间。由于碳原子稳定特性，以及金刚石是强共价键结合，因而金刚石在常温下的化学性质非常稳定，耐磨碱及其他化学药物的腐蚀。在氧气中，金刚石于660℃左右开始氧化；在真空中，金刚石被加热到1500℃以上时才开始碳化；在硝酸钠等氧化剂中，金刚石与430℃左右就会受到腐蚀。除氧化剂以外，能与金刚石发生反应的物质还有以下两类：第一类有钨、钽、钛、锆等，在高温下与金刚石反应生成碳化物；第二类有铁、钴、锰、镍、铬、铂等，在熔状态成为碳的溶媒。金刚石具有亲油、疏水性。纯净的不含杂质的金刚石是绝缘体，温室下的电阻率在1016Ω.cm以上。含有镍、钴、铁等触媒杂质的人造金刚石有磁性。金刚石具有很高的折射率，其折射率为2.40~2.48。对于波长为589.3mm的光，其折射率为2.417，金刚石具有强的散光性，色散系数为0.063。金刚石晶体在不同射线辐照下能发出各种颜色的光，这是金刚石作为宝石晶莹发亮的主有爱原因。金刚石还具有优良的透光性能能透过很宽的波段。长期以来，金刚石是一种极为名贵的宝石级装饰品。随着现代工业技术的发展，金刚石已成为重要的工业材料。目前，人造金刚石广泛应用与冶金、建材、地质、煤炭、石油、机械、电子、光学仪器、航空航天等几乎所有的工业部门。中国的金刚石产量已达到世界第一。金刚石工具是以金刚石为切磨材料，借助于结合剂或其他辅助材料制成的具有一定形状、性能和用途的工作用具。金刚石工具已经应用于各行各业。在石材加工行业，主要的金刚石工具有金刚石圆锯片、磨轮、滚筒、磨块、绳锯、框架锯等。这些工具在大理石、花岗岩的荒料开采、切割、精整加工和石料的磨削、抛光加工方面得到广泛应用。在地质勘察和工程勘察方面，用金刚石制作的各种钻头的应用越来普遍。这类工具广泛应用于石油、冶金、非金属矿、地质、煤田、地热等的钻探、开采，以及水电工程、桥梁、码头、大型建筑工程钻探和铁路、公路工程的施工与钻探。在机械加工行业，人造金刚石用于制作各种工具、模具、刃具、磨具及量具。刀具可高速车削有色金属材料，且粗糙度低、精度高。用于制作的磨轮、砂轮、油石、砂布、砂纸、研磨膏等模具，磨削光洁度高、工作效率高、加工成本低、产品使用寿命长。在建筑行业，金刚石工具广泛应用于切割、钻进混泥土，如机场、桥梁、高速公路的热变形伸缩缝切割，建筑物的安装钻孔等。在玻璃、陶瓷加工业，金刚石工具用于非金属材料的切...
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