천연 다이아몬드

11.3.1 천연 다이아몬드

그림 11.3. 일반적인 다이아몬드 그릿 모양,형태 및 코팅.-

Maacles 라고 불리는 Twinned diamond stones 도 자연에서 정기적으로 발생합니다. 이들은 일반적으로 삼각형 모양입니다. 삼각형의 중심 아래로 꼬인 영역은 알려진 가장 내마 모성 표면입니다. Maacles 는 가장 까다로운 폼 롤 어플리케이션의 보강재뿐만 아니라 치즐을 날카롭게하는 데 사용됩니다.

천연 다이아몬드 곡물 연마재에서 파생되는 결정 부적합한 것으로 간주됩 보석,는 결함,흠,와 결함이 있습니다. 사용하기 전에 다이아몬드는 일련의 메쉬 그물을 통해 분쇄되고 여과됩니다. 얻어진 단편은 임의의 형상,날카로운 절삭 날 및 고강도 또는 낮은 부서지기 쉬운 형태를 갖는다. 그들은 금속 또는 전기 결합으로 결합됩니다. 특징적인 황색은 격자에 분산 된 질소 원자 때문입니다. 고르지 않은 모양의 합성 단결정 다이아몬드와 대조 매우 불규칙한 모양의 자연 다이아몬드 모래성에 의해 분쇄.

천연 다이아몬드는 기원전 800 년부터 인도에서 채굴되었습니다. 화학적으로 다이아몬드는 SiO2,MgO,FeO,Fe2O3,Al2O3,TiO2,흑연 등의 불순물과 함께 입방 시스템에서 탄소의 동위 원소 형태입니다. 공기에서,다이아몬 산화 시작에서 800°C–900°C(1500°C−1,700°F)graphitizes 에서 1,000°C1,100°C(1,900°C–2,000°F). 다이아몬드는 산과 염기에 내성이 있지만 융합 된 소다 니트에 용해됩니다. 다이아몬드는 높은 열전도율(2,092W m−1°K−1)과 낮은 전기 전도도를 가지고 있습니다.

결정의 모양은 팔면체,일면체 또는 육면체 일 수있다. 다이아몬드는 팔면체면의 방향에 평행 한 매우 좋은 분열을 가지고 있습니다.

다이아몬드는 거친 다이아몬드,절단 및 광택 다이아몬드 및 드릴 도구 용 다이아몬드로 사용될 수 있습니다. 거친 다이아몬드는 드레싱 도구에 사용되며 절단 및 광택 다이아몬드는 연마 도구에 사용됩니다.

다이아몬드는 연마재 기업에 있는 유일한 장소를 붙듭니다. 는 가장 어려운 알려진 물질은 그것은 단지 자연의 선택을 위한 연삭 가장 단단하고 가장 어려운 자료 그러나 그것은 또한 자료만을 효율적으로 할 수있는 진실하고 거친 드레스 바퀴가 있습니다. 다이아몬드는 자연적인 근원에서 아직도 얻어지는 유일한 바퀴 연마재이다. 합성 다이아몬드는 휠 제조를 지배하지만 천연 다이아몬드는 드레싱 도구 및 폼 롤에 선호됩니다. 다이아몬드 재료는 센터리스 그라인더의 엔드 스톱 및 작업 나머지 블레이드의 마모 표면으로도 사용됩니다. 이러한 유형의 응용 분야에서 다이아몬드는 초경의 20-50 배의 수명을 제공 할 수 있습니다.

다이아몬드는 흑연에 극단적으로 고열 그리고 압력의 신청에 의해 창조됩니다. 이러한 조건은 지구 표면의 상부 맨틀 또는 무거운 운석 영향에서 250km(120 마일)의 깊이에서 자연적으로 발생합니다. 다이아몬드 채굴에서 파이프를 함유한 킴버라이트 암맥이 mataranka 는 잔의 작은 화산 균열을 일반적으로 2~45 미터(5~150 피트)직경에서는 마그마가 끌어올린 과거에. 주요 생산 국가는 다음을 포함한다 남 아프리카,서부 아프리카(앙골라,탄자니아,자이르,시에라리온),남아메리카(브라질,베네수엘라),인도,러시아(우랄 산맥)웨스턴 오스트레일리아 최근,캐나다입니다. 각 지역 및 각 개인적인 관 조차 명백한 특성을 가진 다이아몬드를 생성할 것입니다. 생산 비용은 높으며,평균 6 백만 kg(13 백만 파운드)의 광석을 가공하여½kg(1 파운드)의 다이아몬드를 생산해야합니다. 이 비용의 대부분은 보석 무역에 대한 수요에 의해 뒷받침됩니다. 제 2 차 세계 대전 이후 산업 등급 다이아몬드의 생산량은 수요에 의해 훨씬 능가되었습니다. 이 박차를 개발 합성 다이아몬드 프로그램이 시작되는 1940 년대와 1950 년대.

안정적인 형태의 탄소 상온 상압에서는 흑연 구성하는 탄소의 원자 계층 구조입니다. 층 내에서,원자는 강한 sp3 공유 결합을 갖는 육각형 배열로 위치한다. 그러나 흑연 층 사이의 결합은 약합니다. 다이아몬드는 실온 및 압력에서 메타 가능하며 순수한 sp3covalent 결합을 갖는 원자의 입방 배열을 갖는다. 또한 중간재라고 wurtzite 또는 육각형 다이아몬드는 각 계층 구조 흑연의 왜곡되었는 위와 아래의 층에 비행기지 전체 입방 구조입니다. 그럼에도 불구하고 재료는 입방 형태만큼이나 단단합니다.

다이아몬드의 주요 결정 학적 평면은 입방(100),도데 면체(011)및 팔면체(111)입니다. 상대 성장의 요금 이 비행기는 적용 온도 및 압력 조건과 함께,화학제품 환경에 모두 성장하는 동안 그리고,의 경우에는 천연 다이아몬드하는 동안,가능한 해산을 하는 동안 여행을 지구의 표면입니다. 이것은 차례로 돌 모양과 형태를 지배합니다.

흑연을 다이아몬드로 직접 변환하려면 2,200°C(4,000°F)의 온도와 10.35GPa(1.5×106psi)이상의 압력이 필요합니다. 이러한 조건을 만드는 것은 사람이 만든 다이아몬드를 생산하는 첫 번째 장애물이었습니다. General Electric 달성을 통해 그것의 발명은 높은 압력/온도 틈막이라는”벨트”발표한 첫 번째 의 합성 다이아몬드 1955. 다이 그들의 억울함,그것은 다음을 발표했는 스웨덴의 회사,ASEA 비밀리에 만든 다이아몬드는 2 년 이전에 사용하여 더 복잡한 6-anvil 를 누릅니다. 스웨덴 회사,ASEA,하지 않았을 발표했기 때문에 실제로 그들을 찾을 보석을 고려하지 않았 작은 갈색 돌을 그들 생산의 절정이 자신의 프로그램입니다. De Beers 는 1958 년 ge 직후 다이아몬드를 합성 할 수있는 능력을 발표했습니다.

키를 제조하는 발견이었는 금속 용제와 같은 니켈 또는 코발트가 줄일 수 있는 온도 및 압력에 필요한 더 다루기 쉬운 수준이다. 흑연이 더 높은 가용성에서 니켈 다이아몬드보다,따라서 첫 번째 흑연에 용해 니켈과 그 다이아몬드 침전물니다. 더 높은 온도에서,침전 속도는 더 빠르고 핵 생성 부위의 수는 더 크다. 가장 이른 다이아몬드는 고열에 빨리 성장하고 모자이크 구조를 가진 약한,각 모양이있었습니다. 이 소재는 제너럴 일렉트릭(General Electric)에 의해 수지 유리화 그라인딩 휠용 rvg®라는 상품명으로 출시되었습니다. 다이아몬드 합성에 대한 초기 특허의 대부분은 현재 만료되었으며 신흥 경제국과의 경쟁은 가격을 kg 당 880 달러($400/lb.)일부 출처의 품질과 일관성은 의문의 여지가 있지만.

을 제어하여 성장 조건,특히 시간과 핵 밀도,그것은 가능한 성장을 훨씬 더 높은 품질의 돌들로 정의 크리스탈 양식: 저온에서는 입방체,중간 온도에서는 입방체,최고 온도에서는 팔면체.

양질의 천연석의 특징적인 모양은 팔면체이지만 가장 힘든 돌 모양은 입방체 팔면체입니다. 자연과는 달리,이것은 합성 과정의 조작에 의해 일관되게 성장할 수 있습니다. 이것은 범위의 합성 다이아몬드 성적으로 대표되는 MBG®시리즈에서 GE 및 PremaDia®시리즈에서 맥주 드는 연마재를 위한 선택의 톱에 사용된 석재와 건축 산업,그리고 바퀴 갈기를 위한 유리합니다.

연마제의 품질과 가격은 모양의 일관성에 의해 규율되며 또한 돌에 묻힌 용매의 수준에 의해 규율됩니다. 대부분의 blockiest 연마가에 사용되는 금속의 채권 처리되는 높은 온도에서,차동 열팽창의 금속을 포함에 다이아몬드할 수 있는 감소로 이어질 강도 또는 골절상을 입게 됩니다. 다른 응용 프로그램을 필요로 약한 페놀 또는 폴리아미드 수지 채권에서 처리되어 훨씬 낮은 온도와 사용상 각도,적은 열에 안정적인 다이아몬드입니다. 모래는 제조업체에 따라서 특성을 그들의 전 범위의 다이아몬드 성적으로 상온 인성(TI),인성 열을 가열한 후에서,예를 들어,1,000°C(1,800°F)(TTI),그리고 모양(고르지,날가로운 것,또는 모자이크). 미드 레인지에서 날카로운 등급에는 분쇄 된 천연 재료뿐만 아니라 합성 재료도 포함됩니다.

다이아몬드 코팅이 일반적입니다. 하나의 범위는 최대 60%wt 의 전기 도금 된 니켈,전자가없는 Ni-P 및 구리 또는 은의 두꺼운 층 또는 클래딩을 포함합니다. 코팅은 히트 싱크 역할을하는 동시에 결합 강도를 높이고 연마 조각이 빠져 나가는 것을 방지합니다. 니켈 도금을 위한 예산을 뾰족한 표면을 제공하는 훌륭한 앵커 페놀 채권 때 가는 젖어있다. 구리와 은 채권시 사용되는 건조한 연삭,특히 폴리아미드는 채권,는 높은 열전도율을 능가 하는 힘의 코팅입니다.

코팅을 적용할 수도 있습에 미크론 수준으로 습윤제 또는 수동적인 레이어를 줄이는 다이아몬드 반응성을 가진 특정니다. 티타늄 코팅에 다이아몬드에 사용되는 니켈,코발트,또는 철-기반으로 채권을 제한 흑연화의 다이아몬드하는 동안 습윤 다이아몬드 표면입니다. 크롬은 다이아몬드 및 결합 성분의 화학적 결합 및 반응성을 향상시키기 위해 청동 기반 결합에 사용되는 다이아몬드에 코팅됩니다.

에 대한 전기 채권,다이아몬드산 식각을 제거하면 결절의 금속 용매는 왜곡을 도금 전에 잠재 휠 표면이 고르지 못한 니켈 도금 또는 결절 형성 있습니다. 에칭은 또한 기계적 결합을 돕기 위해 약간 거친 표면을 만듭니다.