宝石级人造钻石(大颗粒单晶金刚石)的设备介绍----MPCVD新型的方法

宝石级人造钻石（大颗粒单晶金刚石）的设备介绍----MPCVD新型的方法

介绍CVD金刚石设备，主要为微波CVD设备，是被公认的能够制备高品级的大颗粒金刚石和大面积金刚石厚膜。有需要CVD设备，主要提供1 kW 5 kW 8 kW 微波等离子体CVD 设备，也欢迎咨询！

目前化学气相沉积（CVD）法制备金刚石主要有：热丝CVD，直流电弧CVD，微波等离子体CVD。这些方法在本质上都是用某种形式的能量来激励和分解含碳化合物气体分子,并在一定条件下使金刚石在基片表面成核和生长。

用于刀具涂层的热丝设备能够工业化得直流设备能够制备高品级钻石的微波设备

热丝CVD 直流

CVD 微波CVD

各自的内部结构图，可以发现三者就是激发等离子体的方式不一样，有各自的优缺点

做出来的金刚石的质量也是不一样的哦，看对比就知道了

热丝主要用于刀具涂层上直流法生长不够稳定微波法最好，但是耗资较大

三者对比可是看的出来的哦，三种方法做出来的东西就是不一样的

因此，只有微波法能做出高品级金刚石！

直接看看微波CVD金刚石的应用就知道好了：光学级金刚石能够应用到各个领域

更重要的是，可以做钻石的！

apollo公司生产0.28-0.67克拉的粉红CVD钻石，目前无色钻石最大可达16克拉

微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)是制备高品质金刚石膜的首选方法。主要优点为：无内部电极,可避免电极放电污染;运行气压范围宽; 能量转换效率高;可以产生大范围的高密度等离子体;微波和等离子体参数均可方便地控制等. 所以,它是制备大面积均匀、无杂质污染的高质量金刚石膜的有开

发前景的重要方法.

MPCVD 装置通常分为微波系统、等离子体反应室、真空系统和供气系统等四大部分. 微波系统包括微波功率源、环行器、水负载、阻抗调配器,有时还包括测量微波入射和反射功率的定向耦合器及功率探头和显示仪表. 微波频率通常选用工业用加热频段的2. 45GHz. 真空和统由真空泵、真空阀门和真空测量仪器(包括真空规管和显示仪器) 组成. 供气系统由气源、管道和控制气体流量的阀和流量计等组成. 这三个部分各自都是通用型的,可以适用于各种类型的MPCVD 装置和其他用途的实验装置. 等离子体反应室包括微波与等离子体的耦合器、真空沉积室以及基片台等. 不同类型的PCVD 装置的区别在于等离子体反应室形式的不同. 从真空沉积室的形式来分,有石英管式、石英钟罩式和带有微波窗的金属腔体式. 从微波与等离子体的耦合方式分,有表面波耦合式、直接耦合式和天线耦合式.

在过去的20年里，金刚石膜MPCVD装置经历了从早期的石英管、石英钟罩式，到后期的圆柱谐振腔式、椭球谐振腔式以及圆周天线式(CAP)谐振腔的发展。下面一一进行介绍：

1. 直接耦合石英管式MPCVD装置的结构

装置图

结构图

这也是最常用、最简单也是最早出现的微波等离子装置是直接耦合石英管式装置。此装置的基本工作原理是：2．45 GHz微波经过波导管、磁控管和环行器，在阻抗螺钉和波导管中的短路活塞共同调节下进入直径50 mm的石英管真空反应室，从而在电场最强的放电管中部生成稳定的等离子体球。装置如上图所示。等离子体球的精确位置可以通过波导终端的短路滑片来调节。当微波功率增大到一定时击穿气体放电并形成等离子体球。该装置的特点是将石英管真空室直接插入到波导管内，微波在阻抗调配器和短路活塞的调节下直接耦合激励产生等离子体。在直接耦合石英管式反应器中，当微波功率加大时。石英管会受热软化，因此该类反应器的微波功率受到限制，微波发生器产生的微波频率为2．45 GHz，但其输出可调功率范围为0—800 W，有效最大功率仅为400-500 W。这类小功率设备发展比较成熟，用于摸索参数和研究性的实验具有高的性价比，

2. 天线耦合石英钟罩式微波等离子体CVD 装置

装置图：以SEKI公司的AX5010为例，最大功率为1.5 kw，目前售价为10万美金

结构图

我国已于1993 年成功研制出天线耦合石英钟罩式800 W的MPCVD 装置。石英钟罩式MPCVD 装置原理及特点: 与石英管式不同的是石英钟罩式MPCVD 装置存在模式转换。该装置的工作原理是微波产生频率为2.45 GHz 的微波, 沿矩形波导以TE10 模式传播, 经过环行器、三螺钉调配器和发射天线等的共同作用, 微波传播模式转换为沿圆形波导传播的TM01 模式, 最后在谐振腔( 石英钟罩)内激励其中的气体形成均匀等离子体球。沉积腔体直径达到!120 mm, 等离子体球的直径取决于沉积腔体中的气体压力和微波功率。沉积温度以微波自加热方式来达到。此装置由于存在模式转换而能够在石英真空腔体中激励出等离子体球。石英钟罩距离等离子体球较远, 因此不易产生器壁污染, 同时薄膜的沉积面积也得到扩大。这样对于面积较大、纯净度要求高的金刚石薄膜的沉积极为有利。随着真空腔体尺寸的扩大, 改善了石英管式沉积装置中微波功率和沉积气压等参数的限制, 从而拓展了金刚石薄膜沉积规律的研究范围。

3. 天线耦合不锈钢谐振腔式MPCVD 装置

装置图：5kw 天线耦合不锈钢谐振腔

结构图

该装置包括2.45 GHz、5.0 kW的磁控管微波源、环形器与水负载、定向耦合器与微波功率计、三螺钉阻抗调配器、天线耦合式微波模式转换器、内径为1143 mm 的带有石英微波窗和观察窗的水冷却不锈钢反应室以及4 路质量流量控制器、机械真空泵、红外测温仪、热偶真空计和U 形水银压力计等。其中微波模式转换器可把矩形波导的TE10 模式转换为圆波导的TM01 模式, TM01 模式激发低压含碳气体( 133 ～ 9 310 Pa, H2 中混入0.1%～5.0%的CH4) 形成等离子体。由于TM01 驻波模式的电场等势面分布为不接触谐振腔壁的同心椭球, 故TM01 模式能激发不接触腔壁的椭球状等离子体, 避免了接触污染, 从而可制备出高质量的金刚石薄膜。

石英钟罩式设备用钟罩形（或杯形，盘形）石英窗，不锈钢反应室式设备用圆形平板石英窗，是两种能通过微波并隔离大气与真空环境的微波等离子体装置的关键部件。从形成清洁环境（指没有金属腔体的金属对处理试样的污染）和激励等离子体的场强分布等方面来看，钟罩形石英窗优于圆形平板石英

窗；从制造成本和石英窗的散热冷却方面来说，圆形平板石英窗优于钟罩形石英窗（钟罩面积大）。两者各有优缺点。制备金刚石膜的基体温度通常为600 ～1200 C°。对于较高功率的装置，不锈钢反应室（用圆形平板石英窗）可加水冷夹套，使得设备制造成本偏高。在1000 C°以下石英制品的长期使用是稳定和安全的，反应室由不锈钢底盘和石英钟罩以及金属圆筒形微波腔构成，制造成本可明显下降。所以石英钟罩式是微波功率在2KW以下的一种很好的装置类型。以前美国Wavemat公司生产和销售的就是这类装置产品。对于更高功率和更大体积的微波等离子体制备金刚石膜设备，因石英钟罩的制造成本和散热冷却要求等不足之处成为主要问题，故通常采用水冷夹套不锈钢反应室式为宜。SEKI公司是世界上著名的金刚石膜制备装置制造厂商，微波功率从1KW直至75KW，是目前唯一出售第三代大功率（75KW）微波等离子体制备金刚石膜专用装置的一家公司。

对不锈钢谐振腔式MPCVD 装置进行进一步改进，可实现10kW 的微波功率输入，并可进一步提高沉积速率。基于装置尺寸的局限性，微波频率为2.45GHz 下制备的等离子体面积有限，同样可以利用石英钟罩式对装置尺寸扩大的思想，通过改变微波的频率来增大石英板式圆柱形谐振腔内激发的等离子体面积。

改进不锈钢谐振腔式MPCVD 装置图：Model AX6550/6560

4. 椭球形MPCVD 装置

椭球形MPCVD 装置的谐振腔可看作是一种准光学谐振腔，腔体的设计主要利用了椭球的焦点的原理。准光学谐振腔是光波在其中来回反射从而提供光能反馈的空腔，通常由两块与工作介质轴线垂直的平面或凹球面反射镜构成。整个微波系统包括微波源，传输微波的矩形波导，调节系统阻抗的三螺钉阻抗调配器和短路活塞，以及耦合微波的模式转换天线。从磁控管出发的微波沿着矩形波导以TE10 模式传播，然后经三螺钉调配器和短路活塞的调节，使得整个系统内的阻抗达到匹配状态，同时，将模式转换天线放置在矩形波导中电场最强处，利于微波耦合到椭球形谐振腔中。微波经由天线从一个焦点馈入，在另一个焦点产生稳定的较大的电场，等离子体区域主要分布在椭球的下方焦点处。在下方焦点处放置一个石英钟罩，钟罩内放置水冷基片台，等离子体将在石英钟

罩内激发。椭球形谐振腔具有诸多优异的性能，如：激发的等离子体强度和位置十分稳定，不管气压和工作的微波功率如何变化，它始终保持在基片台上方处，与基片台具有良好的接触。同时，微波与等离子体的耦合效率非常高，不需要采用多余的器件来进行整个系统的阻抗调配。虽然椭球形谐振腔相较圆柱形谐振腔更适合高功率，高压力的金刚石薄膜沉积环境。但椭球形谐振腔却存在尺寸较大，并且采用石英钟罩包围基片台的方式，不利于系统的冷却等缺点，因此，在一定程度上限制了它的应用。

椭球形MPCVD 装置图

结构图为

由于微波等离子体CVD法是制备优质金刚石薄膜的主流方法，同时微波等离子体在材料制备和处理，微电子器件制造，纺织品表面改性，机械产品加工等众多领域有极为广泛的应用，国外有许多公司正在研制和生产与销售微波等离子体CVD制备金刚石膜设备，这类设备同样可以应用于微波等离子体的其他应用领域。用微波等离子体化学气相渗透(CVI)法可制备高性能的金刚石复合材料。美国Crystallume公司曾研制出一类新的合成金刚石,称为金刚石复合陶瓷,用微波等离子体制备金刚石膜的类似方法将高温高压法生产的金刚石颗粒的聚集体进行固结，能以相当低的费用生产出直径为10cm厚4mm 的具有光洁平滑表面的金刚石复合体部件。近年来，美国Garnegie研究所和 Alabama大学合作，用改造

过的Wavemat MPDR313E MP型微波等离子体化学气相沉积装置制备成功人造金刚石单晶（钻石）。美国Apollo 公司用类似于ASTeX公司的微波等离子体制备金刚石膜装置制造出人造金刚石单晶（钻石）并在世界各国销售，价格约为天然钻石的三分之一。这方面的进展更突出了微波等离子体方法制造金刚石膜产品的优越性和重要性。

下面罗列出国外出售的MPCVD装置

SEKI公司研制的MPCVD设备简介

AX500 MPCVD装置

输入的最大微波功率为1.5 kw 该设备的金刚石膜及其拉曼光谱

Model AX5250/AX5400 (5 kW)

AX6300

工作中产生的等离子体

该设备制备的金刚石膜

从左往右依次为：微米级，高取向100面。纳米级及单晶金刚石

Model 6550/6560

AX6600型具有高的电脑集成，微波功率从35kw到100kw，能够批量制备高品级金刚石

列个表，明白下什么型号能做些什么事儿

设备图片多多益善

30kw MPCVD

椭球形的MPCVD装置，能够大面积沉积金刚石膜

钻石基础知识教学内容

钻石基础知识

钻石知识 钻石的矿物质名称为“金刚石”，是公认的宝石之王。钻石的化学成分有99.98%的碳。也就是说，钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。钻石的摩氏硬度是10，是天然矿物中的最高硬度。但千万别认为钻石硬度高，就永不破损。其实钻石的脆性也相当高，用力碰撞仍会碎裂。钻石是依据其原石的外形，来切割成各种不同形状的钻石。钻石属天然矿物，主要产地是南非、澳大利亚、印度；而美国、荷兰、比利时则是钻石加工切割的基地。尤其是比利时，是全球公认的雕琢钻石贸易中心。 钻石是人类目前所知最坚硬的天然物质，比地球上硬度仅次于她的矿物质还要硬58倍。而且钻石具有高度的抗酸碱腐蚀性、不怕刻划，永不磨损！“钻石”一词来源于希腊语“adamas”，意为不可征服的，一如人类的爱情：历经磨难依然痴心不改，两情相悦。 钻石能够代表爱情，还因为钻石的独一无二：钻石分布范围小，产量低。加之开采困难，自然钻石就更显弥足珍贵了。最年轻的钻石，都有九亿年的故事，它们形成于高温高压的地球深处，直到强大的力量把它们和火山熔岩一起送上地表，这地表之旅充满危险，它们可能被岩浆湮没，亦可能变成二氧化碳气体，或者受水流冲刷，被埋没于泥沙之中，等待被人类发现的那一天。一颗钻石，从孕育于地壳岩浆之中至佩戴于您的手上，经过划线，辟开，打磨和切割，天然的璀璨光芒才能破茧而出，辗转周游万里，途经数百人之手，个中开采、加工艰辛复杂，做成精致的饰品更是艺术的创造，最后又经您慧眼上识，佩戴，才能为你们见证永恒，所以每一颗钻石，都是跨越艰难才来到主人手中，那璀璨光芒中闪烁着缘分与天意。

1.切工 钻石的切磨工艺对钻石的明亮度有着最大的影响。即使这颗钻石拥有完美的色彩和净度，但是蹩脚的琢工也会使它失去美丽色彩。专业的厂家需要拥有一流的钻石切磨工艺，使钻石发出最亮的光彩。 钻石的切工－它的圆度、深度、宽度以及琢面的均匀度都决定着钻石的光度。许多宝石学家认为钻石的切磨工艺是最重要的钻石特性。因为即使一颗钻石拥有完美的颜色（color）和净度（clarity），但是拙劣的切磨也会使一颗钻石失去其耀眼的光彩。 理想切工：代表只有3%的一流高质量钻石才能达到的标准。这种切工使钻石几乎反射了所有进入钻石的光线。一种高雅且杰出的切工。理想抛光，理想对称性，仅有1%的好的切工钻石能达到此标准，最高级的抛光和对称使我们的钻石拥有最好的火彩，并展现出八箭八心。 一般切工：代表粗糙度为35%的钻石切工，仍然是优质钻石，但是一般切工加工的钻石反射的光线不及G级切工。 切磨太浅：光线由底部逸出导致钻石的亮度受损。

钻石品质评价标准

钻石品质评价标准 钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。人类文明虽有几千年的历史，但人们发现和初步认识钻石却只有几百年，而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前，伴随它的只是神话般具有宗教色彩的崇拜和畏惧的传说，同时把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。如今，钻石不再神秘莫测，更不是只有皇室贵族才能享用的珍品。它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长，今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。于是，高品质的钻石成了如今奢华的象征。那么，如何来评价一个钻石的好坏呢？ “4C”是一颗钻石价值与品质的衡量标准。而钻石的价格也与4C参数成正比，了解4C，能够让你对钻石的性价比有个更好的判断。 所谓4C其实是4个以C开头的英文单词的简称，即克拉重量（CARATWEIGHT）、净度（CLARI-TY）、色泽（COLOUR）和切工（CUT）。那么，这4C是如何影响价格的呢？ A克拉重量（CARATWEIGHT）： 即钻石单位，在其他条件近似的情况下，随着钻石重量的增大，其价值呈几何级数增长。在其他三C相同情况下，钻石价格与重量平方成正比，重量越大，价值越高。钻石重量是以克拉为单位的。1克拉（ct）=0.2克（g）。把一克拉平均分成一百份，每一份是一分，商场价签上标的0.3ct，0.4ct就是所说30分40分．重量也有级别之分，0.30ct-0.39ct，0.40ct-0.49ct，0.50ct-0.69ct，0.70-0.89ct，0.90-0.99ct，1.00ct-1.50ct，1.50-2.00ct（每一级别分别由逗号隔开，不是一个级别的，就算差一分，价格也会相差很多，这就是为什么象0.48~0.49，0.68~0.69，0.88~0.89......会很难买到的原因） B净度（CLARITY）： 钻石内部还是难免含有各种杂物或存在瑕疵。这些内含物对钻石净度构成不同程度影响。通常使用高倍放大镜对钻石内部、表面瑕疵及其对光彩影响程度来对未镶嵌钻石（裸钻）的净度级别进行分级，按我国的标准可以细分出从LC到P级10个级别，P级以下一般不作为宝石用钻。已镶嵌钻石则划分为极好、很好、好、较好、一般5个级别。净度分级依据是内含物位置，大小和数量的不同来划分．由高到低详细可分为：FL,IF,VVS1,VVS2,VS 1,VS2,SI1,SI2,SI3,P1,P2,P3. 在十倍显微镜下仔细观察钻石洁净程度，瑕疵越多，所在位置越明显，则质量越差，价格也相应要降低。 其中 FL - “Flawless”，完美无瑕。在十倍放大镜下内外俱无瑕疵 IF - “Internally flawless”，内部无瑕。在十倍放大镜下只有表面有轻微花痕 VVS1,VVS2 - “Very Very Slight”，非常非常小。在十倍放大镜下有很难看见的瑕疵。VVS1 净度高于VVS2。 VS1 and VS2 - “Very Slight”，非常小。在十倍放大镜下可见瑕疵，但肉眼难以辨认。VS1净度高于VS2。 SI1 and SI2 - “Slight Inclusions”，小瑕疵，肉眼可能看见。 I1,I2 and I3 - “Imperfect”，有瑕疵，可以被肉眼看见。 C色泽（COLOUR）： 钻石由珍贵的无色到常见的微黄不等。愈是透明无色，愈是能穿透，经折射和色散后更缤纷多彩的，价格就会相对高一些。 色泽最好的钻石定为D级（从Diamond的第一个字母由来），到N级的这11个级别为最

金刚石(Diamond)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 金刚石(Diamond) C【化学组成】成分中可含有N、B、Si、Al、Na、Ba、Fe、Cr、Ti、Ca、Mg、Mn 等元素。其中N、B 最为重要，是目前金刚石分类的基本依据。首先 根据是否含N 分为两类：一是含N 者为Ⅰ型，Ⅰ型又据N 的存在形式进一步 分为Ⅰa 型和Ⅰb 型。Ⅰa 型中N 含量大于0.1%，以细小片状的形式存在，增强了金刚石的硬度、导热性、导电性。天然金刚石中98%为Ⅰa 型。Ⅰb 型中 N 含量很小，N 以单个原子置换金刚石中的C，Ⅰb 型绝大多数见于人造金刚 石中，而仅占天然金刚石的1%左右。二是不含N 或含量极微(＜0.001%)，又根据是否含B 进一步分为Ⅱa 型和Ⅱb 型。Ⅱa 型一般不含B。天然的金刚石中Ⅱa 型含量很小。具良好的导热性是Ⅱa金刚石的特性。Ⅱb 型含B 杂质元素，往往呈天蓝色，具半导体性能，Ⅱb 型金刚石在自然界中也罕见。此外， 还可出现混合型金刚石，即同一颗粒金刚石内，氮的分布不均匀，既有Ⅰ型区，又有Ⅱ型区；或既有Ⅰa 型区，又有Ⅰb 型区。 【晶体结构】等轴晶系；；a0=0.356nm;Z=8。 在金刚石的晶体结构(图Z-5)中C 分布于立方晶胞的8 个角顶和6 个面中心, 在将晶胞平均分为8 个小立方体时，其中的4 个相间的小立方体中心分布有 C(图Z-5(a))。金刚石结构中的C 以共价键与周围的另外4 个C 相连,键角 109°28′16″，形成四面体配位(图Z-5(b))。金刚石具有紧密的结构，原子间以强共价键相连，这些特征造成了它具有高硬度、高熔点、不导电的特性。由于结构在{111}方向上原子的面网密度大，其间距也大，故产生{111}中等解理。 图Z-5 金刚石的晶体结构 (引自潘兆橹等，1993)

钻石知识全集

第四节钻石知识 1. 钻石知识漫谈 1.1 什么是钻石？ 众所周知，钻石以其晶莹剔透、璀璨夺目和坚硬无比的优秀品质被人们视作世界上最珍贵的宝石品种，被誉为“宝石之王”。 钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，但有时人们对二者并不加细分。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体。它是大自然赐予人类最美丽的也是最昂贵的物质和财富。 人类文明虽有几千年的历史，但人们发现和初步认识钻石却只有几百年，而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前，伴随它的只是神话般的传说，具有宗教色彩的崇拜和畏惧，同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。 如今，钻石再也不是那么神秘莫测，更不是只有皇室贵族才能享用的珍品。它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长，今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。 1.2 钻石为什么这样昂贵？ 钻石之所以被人类称之为“宝石之王”，并成为最昂贵的宝石品种，除与钻石本身具有魅力的品质有关外，还与钻石矿床的探测、加工等有着密切的关系。 （1）钻石固有的内在魅力品质 作为宝石，必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度，强折射率和高色散于一体的宝石品种，任何其它宝石品种都是不可比拟的。这样的宝中之宝，稀中之罕，理所应当地成为贵中之最了。 （2）钻石文化源远流长 自古以来，钻石一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。其坚不可摧、攻无不克、坚贞永恒和坚毅阳刚的品质，是人类永远追求的目标。它具有潜在的、巨大的文化价值。 （3）钻石矿床探寻艰难，耗资巨大 钻石矿床的寻找，并不像传说中的那样，不小心摔一跤就能发现一个钻石矿床。钻石矿床的探寻往往要花上几十年，甚至上百年的努力和劳动，耗资巨大。如原苏联西伯利亚原生金刚石矿床的探寻，从1913年开始，历经了18年的艰辛，才得以发现；博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床，耗资3200万美元，历经12年的奋斗才挖掘出来；近几年，在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床，则是经历了几代地质学家的艰苦努力，耗资至少达几亿美元才找到的。 （4）金刚石矿床数量少，宝石级金刚石矿床品位低 世界金刚石矿床的数量，如果与铁、铜和金矿数量相比的话，可以说是少得可怜，屈指可数。在开采出的金刚石中，平均只有20％达到宝石级，而其余80％只能用于工业。但这 20％宝石级金刚石的价值却相当于80％工业金刚石的5倍之多。世界金刚石年产量约为10000万克拉，宝石级约为1500万克拉，而加工成钻石的约为400万克拉(相当于800千克)。 有人粗略统计发现，要得到1克拉(0.2克)已打磨好的钻石，需要挖掘约250吨矿石。 （5）开采的规模浩大、难度极高 钻石矿床的开采，可以说是一件规模巨大，却又细心备至的工作。开采过程中，既需充分开采含有钻石的矿石，又要谨小慎微，以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。开采不当会导致经济的巨大损失。不论是露天开采，还是地下挖掘，都是一项声势和场面浩大的工程，人力物力的投入是难以想象的。 （6）钻石加工程序复杂，工时量大 对开采出的矿石经精心破碎和分选后，并不像其它金属矿床一样，即可投入大批量的冶炼，而是要对每一粒钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析，才能确定下切磨方案，以确保其重量、净度和款式。这往往需

宝石试题

第二篇宝玉石各论 第一章钻石 1.钻石的化学成分是___C___，属于_等轴_____晶系，折射率为____ 2.417_，比重为____ 3.52__，具有___金刚___光泽。 2.钻石的评价标准“4C”指的是____重量__、_切工_____、_净度_____和_____ 颜色_。 3.钻石原生矿产于__金铂砾___岩和_钾镁煌斑_____岩。 4.一种利用钻石的热学性质鉴定钻石的仪器是_热导仪_____。 5.钻石与比色石比较定色级的时候要用______灯，背景要______色，不能有-______。 6.钻石的标准琢型是__圆多刻面____。 7.名词解释 鱼眼钻石 胡须 CZ 火彩 Ⅰ型钻石和Ⅱ型钻石 8.简述钻石钻石的化学成分及物理光学特征。 9.简述钻石的成因及主要产地。 10.何为钻石的4C评价？如何评价? 11.请列出5种常见的钻石仿制品，并说明如何鉴别。 12.现在有一块镶满了碎钻的手表，需要你鉴别钻石的真假，描述你将采用的测试方法和期望能获得的结果，并说明这样做的原因。 第二章刚玉类宝石 1.刚玉的化学成分是____Al2O3__，不含杂质时为_无色_____，当含有____Fe__元素时呈____红色__色，称为____红宝石__，当含有____Fe__和___Ti___元素时呈蓝色。 2.合成红蓝宝石的方法有___焰容法___、__助溶剂法____、_提拉法_____。 3.蓝宝石是指___除红色以外的刚玉___。 4.简述刚玉的化学成分和物力光学特征。 5.简述刚玉类宝石的主要品种及划分依据。 6.如何鉴别和评价红蓝宝石？ 7.请列出5种红色宝石，详述如何区分它们。 8.请列出红蓝宝石的主要产地和这些地方产出的宝石的特征包裹体。 9.你有一天然红宝石和一焰熔法合成的红宝石， （a）你将如何用显微镜区别它们？

宝石学基础期末考试题

宝石学期末复习题 一、是非题 （）1、自然光通过非均质体宝石后变成两个相互垂直向上振动的偏振光。（）2、具有二色性的宝石从任意方向上都可能见到二色性。 （）3、非均质光率体切面都是椭圆形的。 （）4、具有猫眼效应的长石都可以称为猫眼石。 （）5、一种着色离子在宝石中只能产生一种颜色。 （）6、同一种单晶质宝石不同方向上的硬度应相同。 （）7、光的振动方向永远垂直于传播方向。 （）8、珊瑚珍珠中的CaCO3都是方解石。 （）9、任何宝石都是无色的，但在光的作用下选择性吸收后可产生颜色。（）10、我国云南省是翡翠的著名产地，也是我国翡翠主要加工地。 （）11、钻石的密度是3.52g/cm3. （）12、二轴晶有两个光轴，但只能有一个光轴面。 （）13、海蓝宝石与祖母绿都是绿柱石的亚种。 （）14、宝石的折射率越高，光泽越强。 （）15、猫眼和变石都是三斜晶系的。 （）16、硬玉属于斜方晶系。 （）17、翡翠的主要组成矿物是硬玉。 （）18、红宝石的红色以及祖母绿的绿色都是由Cr3+致色。 （）19、任何光源都可以用来观察宝玉石的吸收光谱。 二、单项选择题 （）1、宝石光泽由强至弱的顺序为 A、玻璃光泽、半金属光泽、金刚光泽 B、金刚光泽、半金属光泽、玻璃光泽 C、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽 （）2、翡翠主要组成矿物是 A、硬玉 B、绿辉石 C、钠长石 （）3、聚形是 A、两个或两个以上单形的聚合 B、双晶形成的 C、几个晶体有规律的聚合 （）4、在文献中一般讲的宝石之王是指 A、钻石 B、翡翠 C、珍珠 （）5、有一粒绿色的非均质体弧面型宝石，折射率1.76（点），密度4.02g/cm3,它是下列宝石中的哪一种 A、猫眼 B、蓝宝石 C、钻石 （）6、一粒折射率为1.762\1.770，密度3.95 g/cm3的蓝色刻面宝石可能是

初级宝石各论

初级宝石各论 第一节钻石 1.成分：C 2.晶系：等轴晶系 3.结晶习性和表面特征 常呈八面体、立方体、菱形十二面体和变形立方体产出，晶体常被扭曲和圆化。四面体（罕见）常见八面体双晶（三角薄片双晶），八面体面上可见三角形凹坑和三角座。 4.解理：八面体完全解理 5.硬度：不同方向的硬度不同，ⅡB型钻石硬度会提高 6.相对密度SG：3.52 7.折射率RI：2.42 8.色散：0.044 9.光泽：金刚光泽 10.颜色：无色系列：无-黄（褐灰）彩色系列：黄、绿、粉、蓝等 11.发光性： 紫外：颜色和强度可变，长波比短波强 X光：浅蓝白荧光 12.吸收光谱： （1）无-浅黄紫区415.5吸收 （2）褐色或绿一般是504吸收线，有些可同时具有415nm和504吸收线 13.内含物： 固相包体：矿物晶体，金刚石、石榴石、锆石、透辉石、炭质包体等。 其他包体：云状物、初始解理或者羽状纹 14.其他物性：熔点高、电的良好绝缘体，除蓝色的以外为半导体，高的导热率，是铜的100倍。 15.化学性质稳定，耐酸耐碱溶于热的硝酸碱。 16.钻石加工 标准圆钻型，体现钻石的亮度、火彩、闪烁、体色、四大光学效应。 17.钻石的产状、产地和开采 产状：地表以下150公里形成，高温高压还原环境下长期稳定的环境中缓慢形成，岩浆作用带上。 两种产状：原生矿、次生矿 开采：露天井下 次生矿中纳米比亚(砂矿) 最大的数百万克拉/年 18.钻石的相似宝石 CZ 碳化硅 19.人工改善 激光处理玻璃充填辐照 HTHP-GEPOL NOVA 钻石的评价 4C

第二节金绿宝石 基本性质 1.成分：铍铝氧化物 2.晶系：斜方晶系 3.结晶习性和表面特征：板状或扁平状常有纵纹，常见假六方的双晶（三连晶）具凹角。 4.解理：不完全到中等的柱面解理 5.H：8.5 6.SG：3.72 7.RI：1.74-1.75 8.双折率DR：0.009 9.光性：二轴晶正光性 10.低色散 11.光泽：亮玻璃光泽 12.多色性：中等，优质变石具强多色性，暗褐色金绿宝石显强多色性。 13.品种：普通金绿宝石、猫眼、变石、变石猫眼等 14.产出：主要产于伟晶岩、变质岩及砂矿。 2.1金绿宝石 颜色：黄色、褐色、无色、黄绿 典型双晶：阶梯状双晶 包裹体多见气液二相包体 荧光：因含铁无荧光 光谱：444强吸收带 产地：巴西、斯里兰卡。其他有缅甸、津巴布韦、马达加斯加 加工：常见混合琢型 2.2猫眼 颜色：淡黄、蜜黄、绿褐色、最好为蜜黄。日光下，乳白和蜜黄最优，剩下依次为黄绿、褐绿、黄褐、褐色。 透明度：半透明最好 无荧光 光谱：铁致色 444nm吸收窄带 包裹体：含大量平行排列的极细的针状空管丝状包体 加工：弧面型 产地：最好的产自斯里兰卡、和巴西 质量评价：眼线的细、亮、活。颜色米黄色，半透明，质量大价格高。 变石：含微量铬的金绿宝石品种 颜色：白天的祖母绿，晚上的红宝石 吸收光谱：683nm、680nm 吸收，580nm中心吸收带，蓝区470nm吸收，紫区全吸收 多色性：强多色性，日光下多色性有红、橙、绿，肉眼可见。 产地：斯里兰卡、巴西、前苏联。 质量评价：白天依次为：翠绿、绿、淡绿。 晚上：红、紫、淡粉色。 相似宝石：变石石榴石、蓝宝石、尖晶石、红柱石（二色性）。

(王启亮)高速生长CVD金刚石单晶

高速生长CVD金刚石单晶及应用 王启亮，吕宪义，成绍恒，张晴，李红东*，邹广田 (吉林大学超硬材料国家重点实验室，长春 130012 ) Email: hdli@https://www.wendangku.net/doc/897361544.html, 摘要：本文简要地介绍了近年来国内外CVD金刚石单晶的高速生长和应用进展。我们的实验中，采用微波等离子体化学气相沉积（CVD）方法，同质外延高速生长金刚石单晶，通过改变反应腔压强、反应气氛（在CH4/H2中引入氮气N2、二氧化碳CO2、氧气O2、）等，调制单晶生长速率、质量、颜色、表面粗糙度、光谱等特性。利用高温氢等离子体进行退火，可使金刚石单晶的颜色有了很大的改善。我们研制了CVD金刚石单晶刀具，用于金属材料的曲面镜面加工。 关键词：高速生长；CVD；金刚石单晶；退火；金刚石工具 High-rate Growth of CVD Single-crystal Diamond and Application WANG Qi-liang, LV Xian-yi, CHENG Shao-heng, ZHANG-Qing, LI Hong-dong*, ZOU Guang-tian (State Key Laboratory of Superhard Materials, Jilin University, Changchun 130012) Abstract: In this paper, we briefly review the resent great improvements achieved for the high rate growth and applications of CVD single-crystal diamonds (SCDs). We have investigated the high rate homoepitaxial growth of SCDs dependent on reaction pressure, atmosphere (introducing the gaseous N2, O2, and/or CO2in H2/CH4) by microwave plasma CVD. The growth rate, the quality, color, surface roughness, and photoluminescence properties are efficiently controlled. Annealing by hydrogen plasma, the color of the SCDs has been great improved. We developed a CVD SCD cutter using for the curved mirror face polishing of metallic material. Keywords: High-rate growth; CVD; Single-crystal diamond; Annealing; Diamond cutter 1 引言 金刚石是已知自然界中最硬的材料，具有很多优异的特性，如：宽带隙、低的介电常数、室温下最高的热导率、极低的热膨胀系数和极佳的化学稳定性等等，是一种非常重要的功能材料，在微电子、光电子、生物医学、机械、航空航天和核能等高新技术领域中具有很好的应用前景，特别是金刚石单晶，由于其缺陷少、品质高，在某些应用领域具有不可替代的作用。但是，天然的金刚石单晶（特别是较大尺寸，晶型、取向等符合应用要求的单晶）在自然界中十分稀少，价格昂贵。高温高压法是人工合成金刚石单晶的重要方法，尽管其产量高，但是单粒的尺寸较小，而大尺寸单晶的获得对设备稳定性、实验参数等要求十分苛刻。另外高温高压法合成的单晶可能含有触媒等杂质，并且无法有效地进行半导体掺杂。在20世纪80年代初利用化学气相沉积(CVD)生长金刚石多晶膜，经二十多年的发展，相关技术已经十分成熟。同时，人们也开始了同质外延CVD金刚石单晶的研究，但是由于人们使用的生长条件与沉积多晶膜的条件相近，因而CVD金刚石单晶的进展较慢，生长速率基本在

金刚石

性质：最高硬度，最高热导率，最高传声速度，最宽透光波段，抗强酸强碱腐蚀，抗辐射，击穿电压高，介电常数小，载流子迁移率大，既是电的绝缘体，又是热的良导体，而掺杂后又可成为卓越的P 型（硼）或N 型（磷）半导体。 莫氏硬度为10，是所有已知材料中最硬的，可作耐磨涂层、切削工具、磨料、钻头等常温下金刚石的热导率为20W/cm?K，是所有物质中最高者，可用作散热器或热交换器金刚石不仅在上述各独立领域具有优越的性质，更重要的是这些极限性能的综合作用，使其成为不可替代的特殊物质 金刚石和石墨是碳的两种同素异构体，金刚石的化学成分是纯碳，石墨的化学成分也是纯碳。金刚石坚硬无比，而石墨质地非常软，这是因为石墨中的碳原子是成层排列的，原子间的结合力很小，金刚石中的碳原子则是交错整齐地排列成八面体结构，每个碳原子都紧密地与其他4个碳原子直接连接，构成一个牢固的结晶体。在常温常压下石墨是碳的稳定结晶形式，而金刚石是一种亚稳定状态，金刚石只有在高温高压下才是最稳定的，天然金刚石就是炭在地幔高温高压的条件下形成的。要在常温常压下破坏金刚石中的C-C键需要很高的能量，因此金刚石不会自动转变为石墨。在高温高压下，石墨中的碳原子会重新按金刚石的结构排列，而形成金刚石。

人工合成金刚石的方法从原理上基本可分为：高压法（静压法，动压法）和低压法（气相沉积法）。 静压法指的是通过液压机产生压力，通过电流加热产生高温，在金属熔剂作用下使原本在石墨稳定区饱和的碳在金刚石稳定区内变得过饱和，从而析出金刚石。该方法可以随意调节保温保压时间，可以根据需要控制晶体粒度、质量和晶形等，具有很强的操作性，是目前工业用磨料级金刚石合成使用的唯一方法。 动压法，又叫爆炸法。也要求高温高压条件，是利用烈性炸药TNT 等爆炸时产生的平面波直接作用于石墨，产生足够的温压。但高压高温是瞬间产生与消失，可瞬间形成细微粒金刚石，不需要复杂庞大的高温高压装置，费用低，设备较简单。动压法合成的金刚石颗粒更细，称为金刚石微粉。但是这种方法合成的金刚石的后处理十分困难，其提纯工艺非常复杂。 气相沉积法（CVD）是在低压、高温条件下，用加热、放电等方法激活碳基气体（如甲

宝石级人造钻石(大颗粒单晶金刚石)的设备介绍----MPCVD新型的方法

宝石级人造钻石（大颗粒单晶金刚石）的设备介绍----MPCVD新型的方法 介绍CVD金刚石设备，主要为微波CVD设备，是被公认的能够制备高品级的大颗粒金刚石和大面积金刚石厚膜。有需要CVD设备，主要提供1 kW 5 kW 8 kW 微波等离子体CVD 设备，也欢迎咨询！ 目前化学气相沉积（CVD）法制备金刚石主要有：热丝CVD，直流电弧CVD，微波等离子体CVD。这些方法在本质上都是用某种形式的能量来激励和分解含碳化合物气体分子,并在一定条件下使金刚石在基片表面成核和生长。 用于刀具涂层的热丝设备能够工业化得直流设备能够制备高品级钻石的微波设备 热丝CVD 直流 CVD 微波CVD 各自的内部结构图，可以发现三者就是激发等离子体的方式不一样，有各自的优缺点 做出来的金刚石的质量也是不一样的哦，看对比就知道了

热丝主要用于刀具涂层上直流法生长不够稳定微波法最好，但是耗资较大 三者对比可是看的出来的哦，三种方法做出来的东西就是不一样的 因此，只有微波法能做出高品级金刚石！

直接看看微波CVD金刚石的应用就知道好了：光学级金刚石能够应用到各个领域 更重要的是，可以做钻石的！

apollo公司生产0.28-0.67克拉的粉红CVD钻石，目前无色钻石最大可达16克拉 微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)是制备高品质金刚石膜的首选方法。主要优点为：无内部电极,可避免电极放电污染;运行气压范围宽; 能量转换效率高;可以产生大范围的高密度等离子体;微波和等离子体参数均可方便地控制等. 所以,它是制备大面积均匀、无杂质污染的高质量金刚石膜的有开 发前景的重要方法. MPCVD 装置通常分为微波系统、等离子体反应室、真空系统和供气系统等四大部分. 微波系统包括微波功率源、环行器、水负载、阻抗调配器,有时还包括测量微波入射和反射功率的定向耦合器及功率探头和显示仪表. 微波频率通常选用工业用加热频段的2. 45GHz. 真空和统由真空泵、真空阀门和真空测量仪器(包括真空规管和显示仪器) 组成. 供气系统由气源、管道和控制气体流量的阀和流量计等组成. 这三个部分各自都是通用型的,可以适用于各种类型的MPCVD 装置和其他用途的实验装置. 等离子体反应室包括微波与等离子体的耦合器、真空沉积室以及基片台等. 不同类型的PCVD 装置的区别在于等离子体反应室形式的不同. 从真空沉积室的形式来分,有石英管式、石英钟罩式和带有微波窗的金属腔体式. 从微波与等离子体的耦合方式分,有表面波耦合式、直接耦合式和天线耦合式. 在过去的20年里，金刚石膜MPCVD装置经历了从早期的石英管、石英钟罩式，到后期的圆柱谐振腔式、椭球谐振腔式以及圆周天线式(CAP)谐振腔的发展。下面一一进行介绍： 1. 直接耦合石英管式MPCVD装置的结构 装置图

宝石及其鉴赏复习提纲(完整版)

宝石及鉴赏复习提纲 1.什么是宝石？宝石(狭义概念)与玉石有何区别？ 宝石的概念：宝石是可用作装饰的矿物或物质经人们加工（切割、成形、打磨、抛光）后的产品。 广义的宝石概念包含了宝石和玉石，指的是可以琢磨、雕刻成首饰或工艺品的矿物或岩石，包括天然的和人工合成的，也包括部分有机材料。 玉石是许多细小的矿物晶体组合成的集合体（岩石），它也具备美丽漂亮、坚固耐久、产量稀少等特性。 2.试叙述矿物、岩石成为天然宝石的三个基本条件。 合适的温度、压力和充分的物质补给，以及足够的生长空间。 3.如何理解宝石的美观和稀有性？ 美丽漂亮：颜色鲜艳，光彩夺目，晶莹润泽。美是宝玉石必须具备的首要条件。具体要求宝玉石颜色艳丽、纯正、匀净、透明无暇、光泽夺目，或呈现猫眼、星光、变彩、变色等特殊的光学效应。如透明无瑕的钻石堪称宝石之王，而不透明的黑色钻石主要具工业用途。这是美与不美的重大差别。 产量稀少：“物以稀为贵”这一法则在宝石上得到了最大体现。越是稀罕的宝石越名贵。 例如，几世纪前欧洲首次发现紫晶，个头虽小，但色彩艳丽新颖，颇受人们喜爱，因其数量稀少，当时被视为珍贵之物，但当南美发现优质大型紫晶矿后，紫晶价格猛跌，从此不再享有珍贵之名 4.宝石是如何进行分类的？ 非金属宝石(如金刚石) 宝石金属宝石(如赤铁矿) 天然宝石非晶质类(如欧泊) 玉石多晶质类（如翡翠） 晶质类（如芙蓉石） 隐晶质类（如玉髓） 有机宝石—（如珍珠、珊瑚、琥珀和煤玉等） 合成宝石 人工宝石人造宝石 仿制宝石 拼合石 5.简述宝石的定名原则。 1.地质名称：用矿物名称来命名，例如水晶、黄玉、橄榄石等 2.行业名称：宝石行业一直使用的名称，例如翡翠、碧玺、紫牙乌等 3.历史沿用：例如白玉、玛瑙等 4.产地名：用产地的名称，例如澳玉、独山玉、坦桑石等 5.外来语音译：托帕石、亚力山大石等

高品级工业金刚石的亚稳区合成

２００９年１２月金刚石与磨料磨具工程Ｄｅｅ．２００９ 第６期总第１７４期Ｄｉａｍｏｎｄ＆ＡｂｒａｓｉｖｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮｏ．６Ｓｅｒｉａｌ．１７４文章编号：１００６—８５２Ｘ（２００９）０６—００６２—０４ 高品级工业金刚石的亚稳区合成＋ 高峰１李春杰１丁战辉２于立军１马红安３ （１．长春师范学院物理学院，长春１３００３２） （２．吉林大学物理学院，长春１３００１２） （３．吉林大学超硬材料国家重点实验室，长春１３００１２） 摘要本文以ＳＰｌ）６ｘ１２００型六面顶压机为金刚石的合成设备，采用升压至成核压力，成核后再降压到金刚石的亚稳区的特殊工艺进行金刚石的合成。在高温高压条件下合成出了晶体形貌完好的优质金刚石单晶。ＳＥＭ结果表明：与传统工艺合成的金刚石相比较，亚稳区内合成的金刚石晶体的缺陷明显变少，表面平滑度增强。还将亚稳区内合成的金刚石与传统工艺合成的金刚石的粒度值进行了比较，在相同生长时间下，亚稳区内合成的金刚石粒度明显小于传统工艺合成的金刚石，即亚稳区内金刚石的生长速度变慢。最后，本文还对特殊工艺与传统工艺下金刚石生长的区别机理进行了分析讨论。 关键词高温高压；Ｖ形区；金刚石 中图分类号ＴＱｌ６４文献标识码Ａ．ＤＯＩ编码１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５２Ｘ．２００９．０６．０１４Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｄｉａｍｏｎｄｉｎｍｅｔａｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎ ＧａｏＦｅｎ９１ＬｉＣｈｕｎｊｉｅｌＤｉｎｇＺｈａｎｈｕｉ２ＹｕｋｉｊｕｎｌＭａＨｏｎｇａｎ３ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３２，Ｃｈｉｎａ） （２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ） （３．ＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｆＳｕｐｅｒｈａｒｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ） ＡｂｓｔｒａｃｔＨｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｄｉａｍｏｎｄｃｒｙｓｔａｌｓｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎＳＰＤ６×１２００ｃｕｂｉｃａｐｐａｒａｔｕｓ，ｕｓｉｎｇａｓｐｅｃｉａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｈａｔｉｓ，ｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｕｐｔｏｄｉａｍｏｎｄｎｕｃｌｅａｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｏｔｈｅｍｅｔａｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｏｆｄｉａｍｏｎｄ．Ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ，ｄｉａｍｏｎｄｄｅｆｅｃｔｓｇｏｔｄｅｃｒｅａｓｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙａｎｄｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｄｉａｍｏｎｄｗａｓｍｕｃｈｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＴｈｅｓｉｚｅｏｆｄｉａｍｏｎｄｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎｍｅｔａｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎＷａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｄｉａｍｏｎｄｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｄｉａｍｏｎｄｗａｓｓｍａｌｌｅｒ，ｎａｍｅｌｙ，ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆｄｉａｍｏｎｄｉｎｍｅｔａｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｇｏｔｓｌｏｗｅｒｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｄｉａｍｏｎｄｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｎｅｗａｎｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓｈｉｇｈ?ｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｖｓｈａｐｅｒｅｇｉｏｎ；ｄｉａｍｏｎｄ ０引言 目前合成金刚石的方法有很多种¨６１，其中主要的有动态高压法、静态高压法和气相合成（ＣＶＤ）法。静态高压法又以其生产效率高，可控性强而被普遍采 ?基金项目：国家自然科学基金资助（５０５７２０３２）用。众所周知，在静高压条件下石墨要想直接转化成金刚石需要非常高的压力，而通过触媒的添加我们可以将合成条件由１３ＧＰａ、３０００Ｋ降至５ＧＰａ、ｌ６００Ｋ左右。对于如何进一步的降低合成压力，目前还没有一个有效的解决办法。现在人们更多的兴趣集中在以 万方数据

金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用

金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用 粉末的预先退火可使氧化物还原，降低碳和其他杂质的含量，提高粉末的纯度。还能消除粉末的加工硬化，稳定粉末的晶体结构。经退火的粉末压制性能得到改 善，压坯的弹性后效相应减少。退火温度T 退=（0.5～0.6）T 熔 。退火一般用还原 性气氛，有时也可以用惰性气氛或真空。 一、金属粉末常识 1，金属粉末的制取方法有机械法和物理化学法和雾化法。 机械法包括机械粉碎和机械研磨，物理化学法包括还原法、电解法、和热离解羰基化合物法等，不同的生产方法决定粉末具有不同的颗粒形状和粒度及粒度组成，而不同的颗粒形状和粒度及粒度组成又对粉末的松装密度、流动性、和压制烧结有显著影响。 2，金属粉末的工艺性能 金属粉末的工艺性能包括：松装密度、振实密度（摇实密度）、流动性、压缩性和式样自然地充满规定的容器时，单位容积的粉末质量。可以用漏斗法、斯 柯特容量计法和震动漏斗法。 振实密度：金属粉末的振实密度成型性。 松装密度：粉末装入指将粉末振动容器中，在规定条件下经过振实后测得的粉末密度。一般比松装密度高20%-50%。 流动性：50g粉末从标准漏斗流出所需时间，s/50g。 压缩性：在标准模具中，规定的润滑条件下，用规定的单位压力下粉末所达到的压坯密度表示。 成型性：用粉末得以成型的最小压力表示。 3，金属粘结剂的作用： 粘结剂的主要作用是用来固结切削元件——金刚石，粘结剂又分为金属 粘结剂、树脂粘结剂(软磨片)、陶瓷粘结剂等。下面结合我厂的实际情 况对所使用的金属粘结剂逐一介绍一下： ㈠铜粉：电解法制取，200目（也就是说通过200目筛子的粉末达95%），颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。 作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结，压坯不易塌落；纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC（结合448配方的改进）；纯铜的耐磨性优于青铜，可烧结性好；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金，价格远低于钴粉，因此我厂现有配方个别钴基除外，都含有铜粉。 铜粉的缺点是：纯铜的变形性大不宜制成高质量的工具；.铜铁间的互溶性不好，彼此溶解对铁基结合剂的应用不利；由于铜的强度低、对碳材料的润湿性差，所以对金刚石的把持力度很低，这将和粘结力都不高。 ㈡铁粉：我厂使用的有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉，顾名思义还原铁粉用还原法制取，电解铁粉电解法制取，羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取，还原铁粉200目，电解铁粉300目，羰基铁粉（现使用德国巴斯夫产品）是微米级，平均粒径6.2微米。（价格、性能对比） 作为结合剂材料，铁粉的优点有：价格低（还原铁粉、电解铁粉）；与金刚石有好的润湿性（优于C o、N i）；与骨架材料（W C）的相容性很好；烧结时

钻石介绍

钻石介绍 1.1 概述 钻石是以矿物金刚石为材料的宝石，即是在大小、颜色、净度等方面达到宝石学要求金刚石。钻石的英文名称为Diamond，起源于希腊语adams，有“坚硬无比”之意。钻石是自然界最硬的物质，它能刻划所有物质，可谓无坚不摧，因此，钻石坚硬耐久。 除此之外，钻石是世界上透明物质中折射率最高的少数几种材料之一，因此，钻石反射光的能力很强，具有典型的金刚光泽。而且，钻石按科学设计的款式切磨，能把表面以及入射到内部的光全部反射出来，使整个钻石闪烁着耀眼的光芒；钻石的色散很大，即对不同波长的单色光，折射率的差别也很大。当白光射入切磨好的钻石中时，因白光中不同波长的单色光折射率不同，将使不同颜色的单色光分开，经多次内部反射透出钻石时，其分开的程度会更大。由于这种色散现象，使钻石呈现五颜六色的闪光，即火彩，显得异常美丽迷人；钻石十分稀少，即便是南非产钻石的富矿，平均也要大约开采20吨矿石，才能获得1克拉宝石级钻石。钻石之所以如此珍贵、如此具有魅力，由此可见一斑。钻石有着“宝石之王”的美誉。围绕钻石的阴谋、战争、冒险故事和传说流传不断，是其它任何宝石都无法比拟的。 1.2 基本性质 1.2.1 结晶学性质 （1）晶系：等轴晶系。 （2）结晶习性：常为八面体，菱形十二面体和立方体等，还有几种单形组成的聚形（图2-1-1）。 图2-1-1 钻石原石的常见结晶习性 （3）表面特征：由于钻石晶体发育三个方向完全的八面体解理，因此在表面具有明显的解理纹，成为鉴定钻石原石重要的依据。 1.2.2 化学成分 钻石为单质矿物，化学分子式为C。C原子之间以共价键相联结，其结合十分牢固，导致钻石具有高硬度、高熔点、高绝缘性和强化学稳定性等特征。除C外，钻石还可能含N、B等微量成分，并因此可将钻石分为两种类型，即Ⅰ型和Ⅱ型。 1、Ⅰ型钻石

什么是金刚石瓷砖

一）什么叫金刚石？ 金刚石因高品质而得名，是一款极具天然石材作用和微晶石质感的仿石材瓷砖，它不光在价格、环保、耐用和清洁上极具优势，在质感、标准、花色、分量等指标上，金刚石都远远胜于石材、抛光砖。相比其他种类的产品，它最大的特色能够用“高亮度、高耐磨、高平坦、高逼真、高清晰、高环保”。 （二）金刚石的中心工艺是什么？ 二次烧超晶工艺：抢先行业的二次烧超晶中心技能，外表釉层更厚，颜色愈加鲜艳饱满。平坦度更好，硬度更高。 多层施釉：选用多层施釉技能，外表釉层较一般产品更厚，颜色更饱满。 定温恒烧：1180度定温恒烧，晶化程度更高，外表硬度到达莫氏6。 DS晶化釉：选用结晶程度及透光性更好的DS晶化釉。获得更高亮度及更高外表硬度。 360封边：选用360封釉技能，彻底根绝产品吸污现象，运用十年，仍然历久弥新。 6D逐行喷墨：选用6喷头设备，同时处理6种颜色，逐行扫描精度获得高清图画。 镜面精抛：选用镜面精抛技能,外表到达惊人平坦度，获得如镜面般润滑作用。 （三）金刚石的产品卖点有哪些？ 1、0水波纹：选用行业抢先二次烧超晶技能，DS晶化釉屡次施釉工艺，1180度高温恒温二次烧制，彻底根绝了水波纹的发生，产品更硬更平，外表呈现出完美的镜面作用，如钻石般闪亮动听，给人一种尊贵豪华的视觉感触。 2、0吸污：成熟的二次烧超晶技能让嘉宾金刚石坯底更硬，物理功能更安稳，更不易吸污，DS晶化釉屡次施釉工艺，再次有效的削减污渍侵略。特有的360封釉技能，让产品360度全面抗污，更是彻底根绝了产品的吸污现象，运用再久，风韵仍然。 3、超耐磨：嘉宾金刚石的超耐磨功能仍是得益于它独有的DS晶化釉屡次施釉工艺，特殊的晶化釉层比一般釉层更厚也愈加耐磨，再也不怕家居划花，砂砬磨花。历经磨历，永久保持着你初它时的模样。 4、高亮度：嘉宾金刚石选用结晶程度及透光性更好的DS晶化釉屡次施釉，使产品获得了更高亮度。外表亮度到达103以上，像镜面一平坦，光亮，如钻石一样闪闪发光，璀璨辉煌，不光让应用空间显得愈加亮堂宽阔，更增加尊贵豪华的感触。 （四）为什么说金刚石是全抛釉的升级呢？ 详细从生产的角度来剖析，二次烧超晶技能产品金刚石是与全抛釉在生产流程上都大致相同，它们都是釉面砖，他们的区别首要： A. 金刚石与全抛釉和超平釉最大的区别就是烧制的次数不同。全抛釉和超平釉产品都是一次烧成，而金刚石是通过二次烧成。首先将淋过底釉的砖坯进行初次高温烧制，烧制过的底坯通过再次施釉刮平后再进行二次烧制，最终磨边成形。这样通过二次煅烧，就使得金刚石的底坯物理功能更安稳，致密度更高，外表也更平坦。 B. 金刚石在最终一道施釉(淋通明釉)工序上比一般全抛釉要加厚，一般的全抛釉最表层通明釉为0.5-1毫米，而金刚石最表层通明釉则加厚为2-3毫米； C.抛光工序不一样，尽管金刚石、超晶石、全抛釉都要通过“刮平-粗抛-精抛”这三道工序，可是他们抛光时各选用的抛光模具是不一样的，金刚石选用的是硬抛模具进行抛光咱们简称“硬抛”，而全抛釉选用的软抛模具进行抛光简称“软抛”，其实望文生义就是抛光的程度不一样； D. 金刚石从根本上处理了全抛釉水波纹、裂纹、周边吸污等问题。 （五）详细从产品功能角度来剖析，金刚石比全抛釉更优异： 1、抗污性： 抗污功能是衡量瓷砖的一个重要指标，咱们用记号笔分别在金刚石与抛光砖2块测验瓷砖外表随意写几个大字。金刚石用抹布悄悄一擦，瓷砖外表又光亮剔透，污渍不会渗透到瓷砖外表。抗污功能良好。 2、吸水率：

珠宝知识考核试卷(参考答案)演示教学

珠宝专业知识及销售技巧月度考核试卷（金茂店） （考试时间45分钟，满分100，请认真作答） 一、填空题（32×1.5=48） 1、圣经中“爱情之脉”是指左手的无名指。 2、黄金的硬度为 2.5 。 3、含金量不小于99.9%的高纯度黄金通常称之为千足金。 4、钻石的摩氏硬度是10 。 5、钻石价值评价为4C，分别为切工净度颜色重量。 6、钻石被誉为“宝石之王”，是因为它的硬度是自然界所有事物中最高的。 7、其他因素相同，颜色级别为I的钻石价值高于（>）颜色级别为K的钻石。 8、钻石净度分级标准无瑕级LC 极微瑕级VVS 微瑕级VS 瑕疵级SI 重瑕级P 。 9、钻石颜色分级已由字母代替，它们是 D E F G H I J K L M N 。 10、翡翠中的“种”指透明度，即物体可以使光线自由透过的程度，请写出5个或以上的翡翠“种”名称： 老坑种（玻璃种）冰种金丝种干青种芙蓉种花青种豆种油青种马牙种白底青种紫罗兰福禄寿。 11、顾客没有带足够的钱时，店员可建议顾客先支付一定比例的定金为顾客保留货品一段时间。 二、选择题（9×1.5=13.5） 12、钻石的矿物学名是（B） A、刚玉 B、金刚石 C、石英 13、铂金的硬度为（C） A、2.5 B、3.5 C、4 - 4.5 14、在翡翠贸易中，行话称的“水头”，是指（B） A、底子（质地） B、种 C、底子（质地）、种 15、K白金的致白元素有（B） A、镍钠铜 B、镍银锌 C、银锰铬 16、翡翠建议贴身佩戴，若长期不带翡翠，建议半年放在清水中浸泡一次，这是为了防止出现（A） A、裂纹 B、变黑 C、失去灵性 17、评价翡翠颜色的五要素是指（A） A、浓、阳、正、匀、活 B、色、底、种、翠、匀 C、阳、种、匀、翠、活 18、翡翠的矿物学名称（B） A、刚玉 B、硬玉 C、软玉 19、圆形钻石有（C）个刻面 A、55-56 B、56-57 C、57-58 20、1Ct等于100分，等于（B）克 A、0.02 B、0.2 C、2 三、解答题 第一部分名词解释（3×5=15） 21、AU750组合成分有哪些： 75%的纯黄金和25%其他贵金属形成的合金。纯金中加入其他的贵金属元素，以增加首饰金的硬度，变换色调和降低熔点，这样就形成了成色高低有别，颜色各有不同的K金首饰。 22、A货翡翠：未经任何人工化学处理的纯天然翡翠制品。 23、蓝宝石是指：指红色刚玉之外、其他颜色的宝石级刚玉。（除红宝石之外，其他颜色的宝石）