钻石的独有特性
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钻石在珠宝上一直被认为是代表永恒的信物,而在工业上的用途更是广泛,一个国家的工业愈成长钻石的消耗量愈大。
台湾工业钻的消耗量在1978年为500,000克拉,到1989年则成长为8,000,000克拉,钻石到底有什么魅力让人们对它如此的重视呢?
主要因为它具备了下列的特性:
一.硬度最高
所谓硬度指的是结晶构造对机械破坏的抵抗力。
我们一般常用的莫氏硬度是指一种物质可以刮伤另一种物质的能力。
钻石是目前地球上所发现的物质中,硬度最高的一种,在莫氏硬度表中它居于最高10度。
事实上,莫氏硬度表只是一种相对硬度表,所代表的是十度的钻石可以刮其它九种矿物,并不是一度滑石的十倍。
如果以其他绝对硬度测试法,可发现Rosivsl法,钻石约为水晶的800倍。
我们经常利用钻石这种特性来做切削工具或打钻的材料,甚至在太空梭上作为光窗,以避免被外来陨石撞击而破裂。
二.最高热传导率
钻石的热传导率是已知物质中最高的,I型与II型的钻石其值又有不同;
20℃ I型 9watts/degree/cm II型 26watts/degree/cm
与热传导率极高的代表物质铜之 4watts/degree/cm 相比,为数倍之高。
钻石这种特性以被利用来区别模仿品,而今科技进步,已可利用低压合成钻石,以此技术合成之钻石薄膜应用到积体电路工业方面,可避免积体电路单位面积内电子零件数目愈多,所产生的热量愈大,而影响正常运作,甚至损坏。
三.最大压缩强度
压缩率值极小的钨钢 ,其压缩系数为 3.3×10-7 ㎝ 2 /kg,而钻石更小为 1.7×10-7 cm2 /kg。
在钻石高压砧中我们利用钻石这种特性,作为制造超高压力的环境,并配合这种高压设备,以进行高温高压的材料研究。
四.很低的热膨胀率
钻石的线热膨胀系数
-100℃:0.4±0.1×10-6 20℃:0.8±0.1×10-6100-900℃:1.5±4.8×10-6
可见温度的变化对它体积大小的变化影响很小,不会因温度骤变而产生破裂。
五.对化学物品的反应
许多珠宝商教导客人清洗钻石时,既不可用酸也不能用较强的清洁剂,事实上,钻石在化学上极为稳定,任何强酸或其化学药品对它都不起作用。
唯一例外是在高温成为酸化剂的药品,在一般压力下,1000℃以内即可侵蚀钻石。
六.石墨化
在研磨钻石时,经常会发现钻石表面有如雾状的疤痕,而且洗刷不掉,这是钻石因遇高温石墨化所造成。钻石表面这种石墨化,一般称为烧伤,它是怎么形成的呢?
烧伤形成的原因很多,但简单的说,如果烧伤范围很大的话,可能是钻石内部排列发生错位,一般称为晶结,研磨方向不同而造成烧伤。
如果烧伤范围非常小,限定在一刻面的某部位,则可能是钻石夹具上有钻石粉,由于研磨时速度快,高频率的振动使得夹具变成超音波锥子,因而磨损钻石甚至造成烧伤。
一般而言,钻石在空气中约690℃至875℃即石墨化,真空中约1200℃-1900℃,而十二面体钻石较八面体钻石容易石墨化。
七.电气性质
大部分的钻石包括I型和大多数IIa型都是绝缘体,其电阻系数为 (20℃)1016 ohm/cm,而含微量不纯物硼的IIb型,则为半导体,其电阻系数为 (20℃)10-103 ohm/cm,目前许多研究单位已在努力开发IIb钻石薄膜的应用。
八.表面特性
钻石具亲油性,所以在筛选原石时,我们就利用这种特性,将钻石原石和其他矿石加以分开。
(摘自:钻石推荐资讯网)
台湾工业钻的消耗量在1978年为500,000克拉,到1989年则成长为8,000,000克拉,钻石到底有什么魅力让人们对它如此的重视呢?
主要因为它具备了下列的特性:
一.硬度最高
所谓硬度指的是结晶构造对机械破坏的抵抗力。
我们一般常用的莫氏硬度是指一种物质可以刮伤另一种物质的能力。
钻石是目前地球上所发现的物质中,硬度最高的一种,在莫氏硬度表中它居于最高10度。
事实上,莫氏硬度表只是一种相对硬度表,所代表的是十度的钻石可以刮其它九种矿物,并不是一度滑石的十倍。
如果以其他绝对硬度测试法,可发现Rosivsl法,钻石约为水晶的800倍。
我们经常利用钻石这种特性来做切削工具或打钻的材料,甚至在太空梭上作为光窗,以避免被外来陨石撞击而破裂。
二.最高热传导率
钻石的热传导率是已知物质中最高的,I型与II型的钻石其值又有不同;
20℃ I型 9watts/degree/cm II型 26watts/degree/cm
与热传导率极高的代表物质铜之 4watts/degree/cm 相比,为数倍之高。
钻石这种特性以被利用来区别模仿品,而今科技进步,已可利用低压合成钻石,以此技术合成之钻石薄膜应用到积体电路工业方面,可避免积体电路单位面积内电子零件数目愈多,所产生的热量愈大,而影响正常运作,甚至损坏。
三.最大压缩强度
压缩率值极小的钨钢 ,其压缩系数为 3.3×10-7 ㎝ 2 /kg,而钻石更小为 1.7×10-7 cm2 /kg。
在钻石高压砧中我们利用钻石这种特性,作为制造超高压力的环境,并配合这种高压设备,以进行高温高压的材料研究。
四.很低的热膨胀率
钻石的线热膨胀系数
-100℃:0.4±0.1×10-6 20℃:0.8±0.1×10-6100-900℃:1.5±4.8×10-6
可见温度的变化对它体积大小的变化影响很小,不会因温度骤变而产生破裂。
五.对化学物品的反应
许多珠宝商教导客人清洗钻石时,既不可用酸也不能用较强的清洁剂,事实上,钻石在化学上极为稳定,任何强酸或其化学药品对它都不起作用。
唯一例外是在高温成为酸化剂的药品,在一般压力下,1000℃以内即可侵蚀钻石。
六.石墨化
在研磨钻石时,经常会发现钻石表面有如雾状的疤痕,而且洗刷不掉,这是钻石因遇高温石墨化所造成。钻石表面这种石墨化,一般称为烧伤,它是怎么形成的呢?
烧伤形成的原因很多,但简单的说,如果烧伤范围很大的话,可能是钻石内部排列发生错位,一般称为晶结,研磨方向不同而造成烧伤。
如果烧伤范围非常小,限定在一刻面的某部位,则可能是钻石夹具上有钻石粉,由于研磨时速度快,高频率的振动使得夹具变成超音波锥子,因而磨损钻石甚至造成烧伤。
一般而言,钻石在空气中约690℃至875℃即石墨化,真空中约1200℃-1900℃,而十二面体钻石较八面体钻石容易石墨化。
七.电气性质
大部分的钻石包括I型和大多数IIa型都是绝缘体,其电阻系数为 (20℃)1016 ohm/cm,而含微量不纯物硼的IIb型,则为半导体,其电阻系数为 (20℃)10-103 ohm/cm,目前许多研究单位已在努力开发IIb钻石薄膜的应用。
八.表面特性
钻石具亲油性,所以在筛选原石时,我们就利用这种特性,将钻石原石和其他矿石加以分开。
(摘自:钻石推荐资讯网)
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