網(wǎng)站小編空城舊憶據(jù)網(wǎng)絡(luò)最新關(guān)于“世界上最堅(jiān)硬的鉆頭（最堅(jiān)硬的鉆頭是什么 熔點(diǎn)是多少度）”報(bào)道資料整理發(fā)布相關(guān)事件細(xì)節(jié)！本文目錄一覽：

1、合金鉆頭硬，還是鉆石硬。 世界上最硬的是什么呀？ 2、關(guān)于金剛石.` 3、什么材質(zhì)的刀片最硬 4、世界上最硬的物質(zhì)是什么？ 合金鉆頭硬，還是鉆石硬。 世界上最硬的是什么呀？

鉆石，地球最硬天然物質(zhì)，最硬的可能是白矮星，質(zhì)量比地球重十億倍

關(guān)于金剛石.`

三維結(jié)構(gòu)金剛石[1]俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石，它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)，因此也就具有了許多重要的工業(yè)用途，如精細(xì)研磨材料、高硬切割工具、各類鉆頭、拉絲模。金剛石還被作為很多精密儀器的部件。金剛石有各種顏色，從無色到黑色都有。它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。多數(shù)金剛石大多帶些黃色。金剛石的折射率非常高，色散性能也很強(qiáng)，這就是金剛石為什么會反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會發(fā)出藍(lán)綠色熒光。金剛石僅產(chǎn)出于金伯利巖筒中。金伯利巖是金剛石它們的原生地巖石，其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運(yùn)過去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時， 它會緩慢地變成石墨。1977年山東省臨沭縣岌山鄉(xiāng)常林的一名村民在地里發(fā)現(xiàn)了中國最大的金剛石（約雞蛋黃大小，右圖）。世界上最大的工業(yè)用金剛石和寶石級金剛石均產(chǎn)于南非，都超過3100克拉（1克拉=200毫克）其中寶石級金剛石的尺寸為10×6.5×5厘米，名叫“庫利南”。上個世紀(jì)50年代，美國以石墨為原料，在高溫高壓下成功制造出人造金剛石[2]。現(xiàn)在人造金剛石已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)和生活中，只是造出大顆粒的金剛石還很困難。

金剛石金剛石化學(xué)式為c，晶體形態(tài)多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形，沒有雜質(zhì)時，無色透明，與氧反應(yīng)時，也會生成二氧化碳，與石墨同屬于碳的單質(zhì)。金剛石晶體的鍵角為109°28′，是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導(dǎo)、半導(dǎo)體及透遠(yuǎn)等優(yōu)異的物理性能，素有“硬度之王”和寶石之王的美稱，金剛石的結(jié)晶體的角度是54度44分8秒。習(xí)慣上人們常將加工過的稱為鉆石，而未加工過的稱為金剛石。在我國，金剛石之名最早見于佛家經(jīng)書中。鉆石是自然界中最硬物質(zhì)，最佳顏色為無色，但也有特殊色，如藍(lán)色、紫色、金黃色等。這些顏色的鉆石稀有，是鉆石中的珍品。印度是歷史上最著名的金剛石出產(chǎn)國，現(xiàn)在世界上許多著名的鉆石如“光明之山”，“攝政王”，“奧爾洛夫”均出自印度。金剛石的產(chǎn)量十分稀少，通常成品鉆是采礦量的十億分之一，因而價格十分昂貴。經(jīng)過琢磨后的鉆石一般有圓形、長方形、方形、橢圓形、心形、梨形、欖尖形等。世界上最重的鉆石是1905年產(chǎn)于南非的“庫里南”，重3106.3克拉，已被分磨成9粒小鉆，其中一粒被稱為“非洲之星”的庫里南1號的鉆石重量仍占世界名鉆首位。

晶體結(jié)構(gòu)：晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)，每個晶胞含有2組8個C原子。

金剛石金剛石常呈黃、褐、藍(lán)、綠和粉紅等色，但以無色的為特佳。世界上重量超過620克拉(合124克)的特大寶石級金剛石共發(fā)現(xiàn)10粒，其中最大的名庫里南(Cullinan)，重3106克拉(合621.35克)，大小5×6.5×10厘米，1905年發(fā)現(xiàn)于南非的普雷米爾巖管。中國常林鉆石，重158.786克拉，1977年發(fā)現(xiàn)于山東臨沭縣，列為世界名鉆。世界金剛石主要產(chǎn)地有澳大利亞、扎伊爾、博茨瓦納、前蘇聯(lián)、南非、巴西、納米比亞、加納、中非、塞拉利昂和中國等。

在摩氏硬度計(jì)中它是第十類。

附：我國產(chǎn)出的巨粒和大粒金剛石：

1971年以來的二十年中，在我國陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了幾顆50克拉以上和100克拉以上的金剛石，按發(fā)現(xiàn)時間的先后排列如下：

[1]1971年9月25日，在江蘇省宿遷公路旁發(fā)現(xiàn)一顆重52．71克拉的金剛石。

[2]1977年12月21日， 在山東省臨沭縣常林大隊(duì)，女社員魏振芳發(fā)現(xiàn)1顆重158.786克拉的優(yōu)質(zhì)巨鉆，全透明，色淡黃，可稱金剛石的“中國之最”。被命名為“常林鉆石”

[3]1981年8月15日，在山東郯城陳埠發(fā)現(xiàn)一顆124．27克拉的巨粒金剛石。被命名為“陳埠一號”。

[4]1982年9月，在山東郯城陳埠發(fā)現(xiàn)一顆96．94克拉的金剛石。

[5]1983年5月，在山東郯城陳埠發(fā)現(xiàn)一顆92．86克拉的金剛石。

[6]1983年11月14日，在山東蒙陰發(fā)現(xiàn)一顆119．01克拉的巨粒金剛石，被命名為“蒙山一號”。

金剛石據(jù)1987年資料，中國主要金剛石成礦區(qū)有：①遼東—吉南成礦區(qū)，有中生代和中古生代兩期金伯利巖。②魯西、蘇北、皖北成礦區(qū)，下古生代可能有多期金伯利巖。③晉、豫、冀成礦區(qū)，已在太行山、嵩山、五臺山等地發(fā)現(xiàn)金伯利巖。④湘、黔、鄂、川成礦區(qū)，已在湖南沅水流域發(fā)現(xiàn)了4個具工業(yè)價值的金剛石砂礦。

湖南金剛石，產(chǎn)于湖南省常德丁家港、桃源、黔陽等地。湖南金剛石以砂礦為主，主要分布在沅水流域，分布零散，品位低，但質(zhì)量好，寶石級金剛石約占40％。相傳在明朝年間，湖南沅江流域就有零星的金剛石發(fā)現(xiàn)，大規(guī)模的尋礦則始于二十世紀(jì)五十年代。沅江整個水域均有金剛石分布，但有開采價值的僅常德丁家港、桃源縣車溪沖、溆浦縣(黔陽)新莊垅、沅陵縣窯頭等4處。

湖南金剛石的顏色深淺不一，內(nèi)外顏色差異明顯，呈帶狀、斑狀分布。其褐色系列金剛石，晶體呈黃褐色，內(nèi)部潔凈，表面有大量的褐色斑點(diǎn)，其褐斑的顏色有黃色、黃褐色、褐色、黑色等，主要分布在金剛石的溶蝕面上，褐色主要由自然界放射性粒子的輻照造成。金剛石總體顆粒小，但質(zhì)地較好，以單晶為主，約占總產(chǎn)量的98%；晶體比較完整，以八面體、十二面體、六八面體為多；絕大多數(shù)晶體淺色透明或呈黃、褐色等；粒重多小于28mg，一般為10.9～15mg；22%晶體中含包裹體；60%的晶體表面有裂紋，表面溶蝕不重。

歷史

直到19世紀(jì)中葉，人們還把金剛石視為一種神奇的石頭。在已知的全部大約4200種礦物中，金剛石為什么會最堅(jiān)硬？金剛石是在何地、如何產(chǎn)生出來的？所有這些，當(dāng)時的人們還都全然不知。

人類同金剛石打交道有悠久的歷史。早在公元1世紀(jì)，當(dāng)時羅馬的文獻(xiàn)中就有了關(guān)于金剛石的記載。那時，羅馬人還沒有把金剛石當(dāng)作裝飾用的寶石，只是利用它們無比的硬度，當(dāng)作雕琢工具使用。

后來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，金剛石才被當(dāng)作寶石用于飾品，而且價格越來越昂貴。到了15世紀(jì)，在歐洲的一些城市，如巴黎、倫敦和安特衛(wèi)普(比利時北部城市)等，已經(jīng)能夠看到一些匠人利用金剛石的粉末來研磨大塊金剛石，對金剛石進(jìn)行加工。

金剛石作為寶石越來越昂貴，然而，對金剛石的科學(xué)研究卻相對比較遲緩。一個重要原因就是，長期以來始終未能發(fā)現(xiàn)儲藏有金剛石的“礦山”，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的金剛石全都是在印度和巴西等地的河沙及碎石中靠運(yùn)氣采集到的，數(shù)量極少，十分稀罕。特別是高品質(zhì)的金剛石，極其昂貴，只有王公貴族才享用得起。對如此昂貴的金剛石進(jìn)行研究，在那樣一種情況下，幾乎是不可能的。

進(jìn)入19世紀(jì)，情況才有了變化。1866年，住在南非一家農(nóng)場的一位叫做伊拉茲馬斯·雅可比的少年在奧蘭治河灘上玩耍，無意中撿到一塊重達(dá)21.25克拉(4.25克。克拉，寶石的重量單位，1克拉＝0.2克)的金剛石原石。那粒金剛石立即被英國的殖民總督送到巴黎的萬國博覽會(1867～1868)上展覽，并取名為“尤瑞卡”(希臘語，意思是“我找到了”)。

聽到在南非發(fā)現(xiàn)金剛石的消息，一時間有成千上萬的探礦者趕到奧蘭治河，形成了一股尋找金剛石的狂潮。其中有一對姓伯納特的兄弟，不久就非常幸運(yùn)地在金伯利附近發(fā)現(xiàn)了一座金剛石礦。

發(fā)現(xiàn)金剛石礦意義十分重大，通過研究礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，便有可能知道在哪些地點(diǎn)有可能形成金剛石。

產(chǎn)地

如前面所介紹的，伯納特兄弟于1870年發(fā)現(xiàn)了金伯利金剛石礦。正是這一發(fā)現(xiàn)，使人們知道了在哪種巖石中有可能含有金剛石。

原來，那是一種在遠(yuǎn)古時代的巖漿冷卻以后所形成的火山巖。接著，研究者又發(fā)現(xiàn)，在這種火山巖中除了金剛石，還含有被稱為石榴石和橄欖石的兩種礦物。因此，在那些出產(chǎn)石榴石和橄欖石的地點(diǎn)，找到金剛石礦的可能性就比較大。于是，石榴石和橄欖石就成為尋找金剛石的“指示礦物”。

根據(jù)指示礦物來尋找金剛石礦的方法并不是在哪一天突然發(fā)現(xiàn)的。上世紀(jì)70年代，美國史密森研究所的地球化學(xué)家約翰·賈尼在仔細(xì)研究了石榴石和金剛石之間的關(guān)系后發(fā)表了他的研究結(jié)果。但是，在那之前，即上世紀(jì)50年代，德比爾斯公司的地質(zhì)人員早就在根據(jù)指示礦物在世界各地尋找金剛石礦了。

目前在世界各地都發(fā)現(xiàn)了金剛石礦。其中，澳大利亞、剛果、俄羅斯、博茨瓦納和南非是著名的五大金剛石產(chǎn)地。

美國馬薩諸塞大學(xué)的地球物理學(xué)家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金剛石的熔巖的年代，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些含有金剛石的熔巖至少是在過去7個不同的時期在各地噴出的巖漿所形成的，其中最古老的熔巖則是在大約10億年前形成的。在這7個巖漿噴發(fā)時期中，以在非洲各地和巴西等地區(qū)于1.2億年前至8000萬年前噴出的巖漿中所含有的金剛石為最多。那時正值恐龍時代極盛期的中生代白堊紀(jì)。含有金剛石的熔巖，最晚的，是在2200萬年以前噴出的巖漿形成的。至于在那以后形成的熔巖中是否含有金剛石，則還無法肯定。

金剛石的開采

原生金剛石是在地下深外處(130--180Km)高溫(900--1300℃)高壓(45--60)215;108Pa下結(jié)晶而成的，它們儲存在金伯利巖或榴輝巖中，其形成年代相當(dāng)久遠(yuǎn)。南非金伯利礦，橄欖巖型鉆石約形成于距今33億年前，這個年齡幾乎與地球同歲；而奧大利亞阿蓋爾礦、博茨瓦納奧拉伯礦，榴輝巖型的鉆石雖說年輕，也分別已有15.8億年和9.9億年了。藏于如此大的地下深處達(dá)億萬年之久的鉆石晶體要重見天日，得有助于火山噴發(fā)，熔巖流將含有鉆石的巖漿帶入至地球近地表處，或長途遷徒淀于河流沙土之中。前者形成的是原生管狀礦,情侶戒指，后者形成的則為沖積礦。這些礦體歷經(jīng)艱辛開采后，還需經(jīng)過多道處理遴選，才可從中獲怪毛坯金剛石。毛坯金剛石中僅有20%左右可作首飾用途的鉆坯，而大部分只能用于切割、研磨及拋光等工業(yè)用途上。有人曾粗略地估算過，要得到1ct重的鉆石，起碼要開采處理250噸礦石，采獲率是相當(dāng)?shù)偷模蝗绻霃某善枫@中挑選出美鉆，那兩者的比率更是十分懸殊的了。

金剛石的性質(zhì)

把任何兩種不同的礦物互相刻劃，兩者中必定會有一種受到損傷。有一種礦物，能夠劃傷其他一切礦物，卻沒有一種礦物能夠劃傷它，這就是金剛石。

金剛石為什么會有如此大的硬度呢？

直到18世紀(jì)后半葉，科學(xué)家才搞清楚了構(gòu)成金剛石的“材料”。如前所述，早在公元1世紀(jì)的文獻(xiàn)中就有了關(guān)于金剛石的記載，然而，在其后的1600多年中，人們始終不知道金剛石的成分是什么。

直到18世紀(jì)的70至90年代，才有法國化學(xué)家拉瓦錫(1743～1794)等人進(jìn)行的在氧氣中燃燒金剛石的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的是二氧化碳?xì)怏w，即一種由氧和碳結(jié)合在一起的物質(zhì)。這里的碳就來源于金剛石。終于，這些實(shí)驗(yàn)證明了組成金剛石的材料是碳。

知道了金剛石的成分是碳，仍然不能解釋金剛石為什么有那樣大的硬度。例如，制造鉛筆芯的材料是石墨，成分也是碳，然而石墨卻是一種比人的指甲還要軟的礦物。金剛石和石墨這兩種礦物為什么會如此不同？

這個問題，是在1913年才由英國的物理學(xué)家威廉·布拉格和他的兒子做出回答。布拉格父子用X射線觀察金剛石，研究金剛石晶體內(nèi)原子的排列方式。他們發(fā)現(xiàn)，在金剛石晶體內(nèi)部，每一個碳原子都與周圍的4個碳原子緊密結(jié)合，形成一種致密的三維結(jié)構(gòu)。這是一種在其他礦物中都未曾見到過的特殊結(jié)構(gòu)。而且，這種致密的結(jié)構(gòu)，使得金剛石的密度為每立方厘米約3.5克，大約是石墨密度的1.5倍。正是這種致密的結(jié)構(gòu)，使得金剛石具有最大的硬度。換句話說，金剛石是碳原子被擠壓而形成的一種礦物。

金剛石的光學(xué)性質(zhì)

(1) 光學(xué)鑒定之亮度（Brilliance）金剛石因?yàn)榫哂袠O高的反射率，其反射臨界角較小，全反射的范圍寬，光容易發(fā)生全反射，反射光量大，從而產(chǎn)生很高的亮度。

(2) 閃爍（Scintillation）金剛石的閃爍就是閃光，即當(dāng)金剛石或者光源 、 觀察者相對移動時其表面對于白光的反射和閃光。無色透明、結(jié)晶良好的八面體或者曲面體聚形鉆石，即使不加切磨也可展露良好的閃爍光。

(3) 色散或出火（Dispersion or fire）金剛石多樣的晶面象三棱鏡一樣，能把通過折射 、反射和全反射進(jìn)入晶體內(nèi)部的白光分解成白光的組成顏色——紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光。

(4) 光澤（Luster）剛石出類拔萃般堅(jiān)硬的、平整光亮的晶面或解理面對于白光的反射作用特別強(qiáng)烈，而這種非常特征的反光作用就叫作金剛光澤。

金剛石的原材料

金剛石的原材料是遠(yuǎn)古時代的浮游生物！？

碳是一種常見的元素。動植物的體內(nèi)，甚至空氣中，都含有大量的碳。我們的身體也不例外，其中也有大量的碳原子。人體內(nèi)含有大約18%的碳。

然而，碳雖然是地面上常見的元素，在地球內(nèi)部，數(shù)量卻十分稀少。通過對太陽光譜和墜落到地球上的隕石所進(jìn)行的分析，據(jù)推測，組成地球的化學(xué)元素，最多的是氧，接下來依次是硅、鋁和鐵。這4種元素占到了地球總質(zhì)量的87%；若再加上鈣、鈉和鉀3種元素，則總共占到了96%。剩下的4%，才是包括碳在內(nèi)的其他所有的元素。

此外，組成地球的元素，質(zhì)量越大的元素越傾向于聚集在地球的中心。碳是比較輕的元素，集中在地表附近，因而在地球深處基本上不會有碳。日本東京大學(xué)物性研究所專門研究地球深部結(jié)構(gòu)的八木健彥教授說：“地球自46億年前誕生以來，內(nèi)部存在的碳都是極其稀少的，因此，地球內(nèi)部不會有很多形成金剛石的原材料。”

另一方面，科學(xué)家通過同位素分析還知道，在構(gòu)成金剛石的材料中，至少有一部分是屬于有機(jī)物遺留下來的碳。這意味著，在幾億到幾十億年前沉積到海底的浮游生物(動物和植物)的遺骸，隨著構(gòu)造板塊的運(yùn)動，它們從沉積層被帶到地球的內(nèi)部，那里就有可能形成金剛石。

八木教授說：“總之，碳在地球內(nèi)部屬于微量元素，數(shù)量如此少，金剛石極其稀少也就不足為奇了。”

[編輯本段]鑒別

在社會對珠寶鉆石需求增加的情況下，人造鉆石和其它冒充鉆石不斷充擴(kuò)市場，甚至有些珠寶經(jīng)營者也分不清楚。下面介紹幾種簡單鑒別鉆石真?zhèn)蔚姆椒ā?

1、鉆石的單折光性

鉆石的單折光性，是由于鉆石的本質(zhì)特性決定的。而其它天然寶石或人造寶石大都是雙折光性的。冒充的鉆石在10倍放大鏡觀察下，從正面稍斜的角度看，很容易看出棱角線出現(xiàn)重疊影像，并同時呈現(xiàn)出兩個底光。雙折射率差別小的如鋯石等，也可看出底光重疊的影像。

2、鉆石的吸附性

鉆石對油脂及污垢有一定的親和力，即油污很容易被鉆石吸附。因此，用手指撫摸鉆石會感到膠粘性，手指似乎有粘糊的感覺。這是任何寶石所沒有的。這種方法需要加以訓(xùn)練方能掌握其中微妙的區(qū)別。

3、一線直落的特征

鉆石表面拋光很光滑。用一支鋼筆蘸上墨水在鉆石上劃過，若是真鉆石，表面留下的是一條光滑連續(xù)的線條，特征是一線直落。仿冒品留下的是一個個小圓點(diǎn)組成的線條。用此法觀察應(yīng)借助放大鏡。

4、特有的金剛光澤

大致在100度的白熾燈光下，切磨很好的鉆石與仿冒品相互比較，很容易看出哪個具有金剛光澤。此方法不宜在過暗或過強(qiáng)的燈光下是進(jìn)行。

5、根據(jù)金剛石的比重（密度）檢測

金剛石的密度為每立方厘米約3.5克，而其他的“疑是金剛石”的密度一般在每立方厘米約3.25克，用二碘甲烷液（其密度在3.35克）浸泡“疑是金剛石”，漂浮的為它物，沉沒的就是金剛石了。

[編輯本段]金剛石和石墨區(qū)別

石墨和金剛石都屬于碳單質(zhì)，他們的化學(xué)性質(zhì)完全相同，但金剛石和石墨不是同種物質(zhì)，它們是由相同元素構(gòu)成的同素異型體. 所不同的是物理結(jié)構(gòu)特征。

二者的化學(xué)式都是c

石墨原子間構(gòu)成正六邊形是平面結(jié)構(gòu)，呈片狀。

金剛石原子間是立體的正四面體結(jié)構(gòu)，呈金字塔形結(jié)構(gòu)。

[編輯本段]高硬度人造金剛石

美國通用電器公司的研究和開發(fā)中心合成了單位體積內(nèi)原子密度超過現(xiàn)有任何固體物抽的人造金剛石，其硬度超過了天然金剛石，堪稱世界上最硬的材料。與天然金剛石含有百分之九十九的碳13同位素。據(jù)科學(xué)家觀察，隨著碳13同位素密集程度的增加，原子間的距離會略微縮小，促使人造金剛石的硬度超過原子排列略顯松散的天然金剛石。在合成人造金剛石的過程中，科學(xué)家們首先通過化學(xué)蒸發(fā)過程將富含碳13同位素的甲烷氣體中的碳元素沉淀成金剛石小碎塊，然后再使用非常高的壓力把這些小碎塊分解，并再結(jié)晶成重量最高達(dá)3克拉的塊狀金剛石。

人造金剛石

人造金剛石微粉

[編輯本段]其他

用途1：當(dāng)人服食下金剛石粉末后，金剛石粉末會粘在胃壁上，在長期的摩擦中，會讓人得胃潰瘍，不及時治療會死于胃出血，是種難以讓人提防的慢性毒劑。在中世紀(jì)的歐洲曾廣泛流行于王公貴族之間。

用途2：地質(zhì)鉆頭和石油鉆頭金剛石 拉絲模用金剛石 磨料用金剛石 修整器用金剛石

玻璃刀用金剛石 硬度計(jì)壓頭用金剛石 工藝品用金剛石

用途3：涂在 音響紙盆上 音箱音質(zhì) 會大為改善。

[編輯本段]金剛石的硬度

摩氏硬度10，新摩氏硬度15，顯微硬度10000kg/mm2，顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。

依照摩氏硬度標(biāo)準(zhǔn)(Mohs hardness scale)共分10級，鉆石(金剛石)為最高級第10級；如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。

等級1 滑石

等級2 石膏

等級3 方解石

等級4 螢石

等級5 磷灰石

等級6 正長石

等級7 石英

等級8 黃玉

等級9 剛玉

等級10 鉆石

金剛石的礦產(chǎn)資源

金剛石

人類對金剛石的認(rèn)識和開發(fā)具有悠久的歷史。早在公元前3世紀(jì)古印度就發(fā)現(xiàn)了金剛石。自公元紀(jì)年起至今，鉆石一直是國家與王宮貴族、達(dá)官顯貴的財(cái)富、權(quán)勢、地位的象征。

世界金剛石礦產(chǎn)資源不豐富，1996年世界探明金剛石儲量基礎(chǔ)僅19億ct，遠(yuǎn)不能滿足寶石與工業(yè)消費(fèi)的需要。20世紀(jì)60年代以來，人工合成金剛石技術(shù)興起，至90年代日臻完善，人造金剛石幾乎已完全取代工業(yè)用天然金剛石，其用量占世界工業(yè)用金剛石消費(fèi)量的90%以上（在中國已達(dá)99%以上）。金剛石主要生產(chǎn)國為澳大利亞、俄羅斯、南非、博茨瓦納和扎伊爾等。世界鉆石的經(jīng)銷主要由迪比爾斯中央銷售組織控制。

中國發(fā)現(xiàn)金剛石約在200～300年前，在明清朝之際（約17世紀(jì)），湖南省農(nóng)民在河砂中淘到過金剛石。金剛石的地質(zhì)勘查工作始于20世紀(jì)50年代。迄今，在中國發(fā)現(xiàn)的重量大于90 ct的著名金剛石有6顆，如重約158 ct的“常林鉆石”等。

中國金剛石礦產(chǎn)資源比較貧乏，通過近50年的地質(zhì)工作，僅在遼寧、山東、湖南和江蘇4省探明了儲量。截至1996年底，中國保有金剛石儲量2 089.78萬ct，在世界上不占重要地位。在質(zhì)量上，中國遼寧省所產(chǎn)金剛石質(zhì)地優(yōu)良，寶石級金剛石產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%。20世紀(jì)90年代以來，中國年產(chǎn)金剛石約10～15萬ct，遠(yuǎn)不能滿足本國消費(fèi)的需要。國家所需工業(yè)用金剛石99%以上依賴國產(chǎn)人造金剛石，1997年中國人造金剛石產(chǎn)量達(dá)4.4億ct，天然工業(yè)用金剛石所占消費(fèi)比重極為有限。

金剛石礦石有巖漿巖和砂礦兩類。已知含金剛石的巖漿巖有金伯利巖、鉀鎂煌斑巖和橄欖巖3種，其中金伯利巖型和鉀鎂煌斑巖型具有工業(yè)意義。

[img]什么材質(zhì)的刀片最硬

超硬刀具材料是指與天然金剛石的硬度、性能相近的人造金剛石和CBN（立方氮化硼）。由于天然金剛石價格比較昂貴，所以生產(chǎn)上大多采用人造聚晶金剛石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN），以及它們的復(fù)合材料。

早在50年代，美國就利用人造金剛石微粉和人造CBN微粉在高溫、高壓、觸媒和結(jié)合劑的作用下燒結(jié)成尺寸較大的聚晶塊作為刀具材料。之后，南非戴比爾（DeBeers）公司、前蘇聯(lián)和日本也相繼研制成功。70年代初又推出了金剛石或CBN和硬質(zhì)合金的復(fù)合片，它們是在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)或壓制一層0.5mm～1mm的PCD或PCBN而成，從而解決了超硬刀具材料抗彎強(qiáng)度低、鑲焊困難等問題，使超硬刀具的應(yīng)用進(jìn)入實(shí)用階段。目前，又出現(xiàn)了人工合成大單晶金剛石，以及用CVD（化學(xué)氣相沉積）法制出的金剛石薄膜涂層和金剛石厚膜等功能性材料，大大拓寬了超硬刀具材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

我國超硬刀具材料的研究與應(yīng)用開始于70年代，并于1970年在貴陽建造了我國第一座超硬材料及制品的專業(yè)生產(chǎn)廠--第六砂輪廠，從1970～1990年整整20年中，超硬材料年產(chǎn)量僅從46萬克拉增至3500萬克拉。90年代前后不少超硬材料生產(chǎn)專業(yè)廠從國外引進(jìn)了成套的超硬材料合成設(shè)備及技術(shù)，產(chǎn)量得到迅速增加，至1997年我國人造金剛石年產(chǎn)量就已達(dá)到5億克拉左右，CBN年產(chǎn)量達(dá)800萬克拉，躍居世界上超硬材料生產(chǎn)大國之首。

超硬刀具材料應(yīng)用前景

超硬刀具材料是一種先進(jìn)的刀具材料，在生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。人造超硬刀具材料，目前單晶的向粗顆粒、高強(qiáng)度、多功能方向發(fā)展。美國GE公司現(xiàn)可工業(yè)生產(chǎn)出6克拉重的人造金剛石（約10mm），最大顆粒達(dá)11.14克拉重。PCD則向大直徑、細(xì)粒度、高抗沖擊、高熱穩(wěn)定性方向發(fā)展。

PCD最大直徑已可達(dá)74mm，然后用激光切割成所需的任何形狀。PCD顆粒的商品尺寸為2μm～25μm；顆粒越細(xì)，切削刃的質(zhì)量越好；顆粒越大，刀具使用壽命越長。DeBeers公司生產(chǎn)的PCBN產(chǎn)品，最大直徑為101.6mm，可加工70HRC的高硬度材料。此外，據(jù)英國專利介紹，英國還研制出一種在PCD和PCBN刀片外表面上用CVD法沉積一層鎳、銅、鈦、鈷、鉻、鉭的混合物，以及氮化鈦或碳化鈦的防護(hù)涂層，其耐磨性可比普通PCD和PCBN刀片高4倍。

CVD金剛石薄膜和厚膜是近幾年新研制出的功能性材料，盡管至今生產(chǎn)還未形成規(guī)模，但因其性能優(yōu)異，有著廣泛的用途。

天然和人工合成的單晶金剛石，以及PCD和TFD之間存在著相互交叉的應(yīng)用領(lǐng)域，它們在一定程度上能相互補(bǔ)充，須根據(jù)不同具體情況，特別是性能價格比加以選用。預(yù)計(jì)在新世紀(jì)，超硬刀具材料CBN和金剛石將得到更多的應(yīng)用，可能會發(fā)現(xiàn)制造出嶄新的刀具材料的品種，具有更優(yōu)異的性能。據(jù)Lellond公司介紹，他們開發(fā)了一種由陶瓷＋CBN的超硬復(fù)合材料，它兼有陶瓷和CBN兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，是高速加工高硬耐磨鑄鐵的理想材料。又如，用石墨原料合成的金剛石聚晶體，而當(dāng)今的金剛石為C12，已有研究，同位素C13和C60則更為堅(jiān)硬。前幾年，武漢大學(xué)研制出一種C3N4/TiN薄膜，亦具有超硬材料性質(zhì)，用其涂覆在高速鋼鉆頭上，可使鉆頭壽命大大提高。可以預(yù)料，今后隨著各種新型難切削材料應(yīng)用的增多，必將促進(jìn)超硬刀具材料進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。

世界上最硬的物質(zhì)是什么？

世界上最硬的物質(zhì)是金剛石。人們在割玻璃時，只要用一把鑲有金剛石的小刀在玻璃上輕輕一劃，堅(jiān)硬的玻璃就會立刻“一分為二”，地質(zhì)勘探用的鉆探機(jī)、鉆頭上鑲上金剛石，能大大加快向下鉆進(jìn)的速度。金剛石和煤、石墨一樣，它的化學(xué)組成都是普普通通的碳。奇怪的是，金剛石的硬度卻大大超過它的“同胞兄弟”。這是為什么呢?這是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)不一樣。在石墨分子中，碳原子相互的結(jié)合力很小，很容易滑動、散開，而金剛石分子中，它的碳原子是整齊地排列成立體結(jié)構(gòu)，原子與原子之間牢固地聯(lián)結(jié)起來，所以特別堅(jiān)硬。世界上天然金剛石的產(chǎn)量很小，因此很珍貴。近年來，人們已用石墨制成了人造金剛石，也可與真正的金剛石媲美。

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