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中國粉體網(wǎng)訊  金剛石俗稱“金剛鉆”，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，化學式為C，也是常見的鉆石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質(zhì)。

金剛石微粉分類

金剛石微粉是指金剛石單晶經(jīng)破碎、整形、提純、分級等工序形成微米、亞微米的金剛石粉體。根據(jù)原材料來源不同，可分為天然金剛石微粉和人造金剛石微粉。根據(jù)原材料金剛石強度高低差異，可分為高強度金剛石微粉和低強度金剛石微粉。根據(jù)金剛石晶體結(jié)構(gòu)不同，金剛石微粉可以分為單晶金剛石微粉和多晶金剛石微粉。

金剛石微粉分類

單晶金剛石微粉是由人造金剛石單晶磨粒，經(jīng)過粉碎、整形處理，采用超硬材料特殊的工藝方法生產(chǎn)。

多晶金剛石的結(jié)構(gòu)是由眾多細小的納米級小顆粒通過不飽和鍵結(jié)合而成，與天然的黑金剛石(以黑色或者暗灰色為主色的天然多晶金剛石)極為相似。

不同類型金剛石微粉的作用

傳統(tǒng)金剛石微粉可分為兩大類，多晶金剛石微粉和單晶金剛石微粉。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米金剛石微粉得到越來越多人的應(yīng)用和關(guān)注。

1.多晶金剛石微粉

多晶金剛石微粉是利用獨特的定向爆破法由石墨制得，高爆速炸藥定向爆破的沖擊波使金屬飛片加速飛行，撞擊石墨片從而導(dǎo)致石墨轉(zhuǎn)化為多晶金剛石。多晶金剛石微粉是以具有脆性為特點，其顆粒形狀為不規(guī)則的準圓塊狀，表面粗糙凹凸不平，當顆粒承受應(yīng)力時，其脆性導(dǎo)致顆粒碎裂，從而產(chǎn)生新的尖銳切削點，自銳性更好。

作用：主要運用于芯片光學晶體/超精細加工、大型硅片超精拋光、表面改性等領(lǐng)域，球狀聚晶金剛石微粉外觀灰黑色，略呈金屬光澤。

2.單晶金剛石微粉

單晶金剛石微粉是由靜壓法人造金剛石單晶磨粒，經(jīng)過粉碎、整形處理，采用超硬材料特殊的工藝方法生產(chǎn)。其顆粒保留了單晶金剛石的單晶體特性，其晶體形狀為規(guī)則、完整的六-八面體，有很高的強度、韌性和很好的熱穩(wěn)定性，抗沖擊能力強。

作用：適用于電鍍制品、砂輪、磨輪的制造，用于高檔石材的拋光、雕刻、汽車玻璃、高檔家具、陶瓷、硬質(zhì)合金、磁性材料的加工等。研磨拋光硬質(zhì)合金、陶瓷、寶石、光學玻璃等高硬度材料的理想原料。

3.納米金剛石微粉

當晶粒尺寸小于100nm時，便稱為納米金剛石，不僅具有金剛石的優(yōu)異屬性，而且還具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子效應(yīng)等納米材料特有屬性，因而兼有納米材料和金剛石的雙重特性，用途更為廣泛。

作用：

（1）精細研磨拋光的應(yīng)用。納米金剛石兼具有超硬材料及納米材料的特性，可用于精密零件的拋光生產(chǎn)中，用于超精細加工石英、光學玻璃、半導(dǎo)體、合金和金屬表面拋光，表面粗糙度值Ra可達到2-8nm。

（2）醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用。納米金剛石可作為醫(yī)學研究中的生物載體，也可被應(yīng)用于人造骨骼、人造關(guān)節(jié)等表面耐磨涂層中，延長人造骨、關(guān)節(jié)的使用壽命。

（3）高導(dǎo)熱封裝材料的應(yīng)用。將納米金剛石加入金屬高導(dǎo)熱基體制備的復(fù)合材料，有望成為一種兼具低熱膨脹系數(shù)和高熱導(dǎo)率的新型電子封裝材料。

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金剛石微粉發(fā)展趨勢

隨著智能制造國家戰(zhàn)略的深入推進，超高速、超精密、智能數(shù)控、精細加工等先進制造技術(shù)不斷創(chuàng)新應(yīng)用，精密機械加工、清潔能源、消費電子、半導(dǎo)體等新興行業(yè)快速發(fā)展帶動金剛石微粉產(chǎn)品市場需求不斷增長。當前國內(nèi)少數(shù)廠家已經(jīng)能夠根據(jù)用途生產(chǎn)不同類型的金剛石微粉，未來金剛石微粉行業(yè)將朝著精細化、專用化、功能化方向發(fā)展。

金剛石微粉用途廣泛，如刀具、金剛線據(jù)、研磨膏/研磨液等應(yīng)用，應(yīng)用場景的不同對金剛石微粉的要求也有所不同，專用化發(fā)展有利于金剛石微粉的發(fā)展。無可置疑，金剛石微粉是使產(chǎn)品向高、精、尖發(fā)展的必不可少的磨料，其應(yīng)用前景廣闊，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大。

我國金剛石微粉生產(chǎn)制造水平在不斷提高，年生產(chǎn)量已經(jīng)達到世界第一，性價比也是別國無法比擬。2022年我國金剛石微粉產(chǎn)能為124.7億克拉，同期國內(nèi)產(chǎn)量為80.6億克拉，我國金剛石微粉行業(yè)產(chǎn)能利用率為64.64%。與此同時，金剛石微粉在制備技術(shù)方面仍存在很多問題，如納米金剛石微粉的團聚等問題仍待解決。

來源：

智妍咨詢：2023年中國金剛石微粉行業(yè)發(fā)展趨勢：產(chǎn)業(yè)化大幕即將拉開

Carbontech：一文讀懂金剛石微粉

程學瑞等：納米金剛石的結(jié)構(gòu)、光學性能和熱穩(wěn)定性研究

王光祖等：納米金剛石在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

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