“金刚钻”能揽哪些“瓷器活”
来源:新华社客户端 | 作者:

9月20日至22日,2023金刚石产业大会将在郑州召开。那么,金刚石是什么?能用来做什么?今天就带大家来了解一下。

  金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物。通俗来说,它和铅笔芯的原材料石墨是一样的,其化学成分都是碳(C)。但在日常生活中,金刚石与铅笔则显现出极大的差异。前者是目前人类已知最坚硬的物质,后者却极易折断。这是为什么呢?

  原因在于它们的内部结构有很大的不同。石墨内部的碳原子是按照层级分布的,同一层的碳原子间连接紧密,但层与层之间的连接很弱。而金刚石内部的碳原子则是三维立体排列,每个原子间的连接都十分紧密且均匀,故而表现出坚硬不易损且抗腐蚀的特性。

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人造金刚石

  金刚石被称作“工业的牙齿”。它到底做了什么?为何在工业当中被给予如此高的评价?

  这是由于金刚石及其制品被广泛应用于航空航天、国防军工、高档数控机床、芯片制造、汽车、石油与天然气钻井、地质勘探等国防、国民经济和尖端科学技术领域,可以说我们生产生活的方方面面都离不开它。

  正是由于对金刚石的广泛需求,以及我国天然金刚石资源匮乏,攻克人造金刚石难题成为发展所需。在国家各个层面的共同努力下,1963年12月6日,我国第一颗人造金刚石成功合成。

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培育钻石合成车间

  人造金刚石根据使用方式可以划分为锯切工具、磨削工具和钻进工具。金刚石砂轮就是一种磨削工具,可以切割金属与非金属材料;锯切工具主要包括锯片、锯条、绳锯、线锯、刀具等;钻进工具则主要包括地质钻头、油(气)井钻头、工程薄壁钻。

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培育钻石产品

  从应用场景来看,在半导体领域,可被用作集成电路芯片、散热片、半导体材料等;在生物领域,可用作生物传感器;军工领域,则可用于耐高温透光器件等。

  此外,金刚石在声、光、电、热、生物学等方面也有着优异的性能。

  对金刚石力学以外优异性能的发掘与应用,是金刚石产业蓬勃发展的广阔未来所在。

 

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