材料与生活论文-—钻石、人造钻石与仿造钻石.docx

序号： 44 材料与生活结课论文题目：钻石、人造钻石与仿造钻石姓名：班级：15物流管理B班学号：2015020402010日期：2016年5月11日星期三【摘要】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。人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石。仿造钻石，是用具有相似钻石外观的材料模仿天然钻石，通常用来制作饰品，或者点缀于包包、服饰上。本文论述了钻石、人造钻石与仿造钻石的来源、加工方法、实际用途、意义与其潜在价值。【关键词】钻石、人造钻石、仿造钻石钻石：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。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。钻石是世界上最坚硬的宝石，也是成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同，碳元素在较高的温度、压力下，结晶形成石墨（黑色），而在高温、极高气压及还原环境（缺氧环境）中则结晶为珍贵的钻石（无色）。关于钻石的加工，主要有四个步骤：标记（设计标线或划线）、分割（劈钻或锯钻）、成型与抛磨。但是并不是所有的钻石加工均需这四个步骤，如：片状不用劈或锯，加工长形或祖母绿型不需成型步骤。但是有两道工序必不可少，那便是标记和抛磨。但是这一切的一切，都只有一个目的，就是加工出最大、最干净、最完美、价值最高的钻石。一般来说，在设计时主要考虑5个因素：原石的形状、原石晶体的变形程度、原石的大小、包裹体的特征与纹理。在这其中，如果是对大钻或者名钻要设计模型进行预设计加工，反复讨论、修改，才能确定最终方案。第二个步骤分割，其目的为最高限度的提高原石的利用率。而在选择是劈钻还是锯钻，又有很大的讲究，一般来说，下列情况可考虑用劈钻方法劈开后的钻石比锯开利用率更高；瑕疵或包体分布在边部，可去掉，且损失重量少，或考虑后续工序可去掉亦可。接触双晶的钻石，接合面有破损。钻石晶体的解理面上有裂纹或大的包体。劈下的废料可作其它用途。第三个步骤成型，是成品的关键环节，主要操作是将打圆的钻石放到夹具上，夹具放在卡盘上固定，由一电机带动转动，另一钻石固定在一长臂（40-50cm）切削工具上，由人工操作。在成型完后便进入了抛磨环节，在大体上，从台面主刻面小刻面方向抛磨。台面、主刻面磨好后再送至粗磨车间进行打圆或使腰棱成型-圆化。而关于钻石的意义，最多的是作为一种象征：财富的象征、权利的象征、艺术的象征、爱情的象征与完美的象征。在实际上，人们常将钻石镶嵌在各种珍贵之物上，寓有永恒的象征：镶嵌在皇冠里，希望权利永恒；戒指里，希望爱情永恒等等，当然啦，钻石用途的用途不仅仅如此。钻石的硬度系数是10，已知物质没有超过它的，所以在加工硬质合金的刀头有很多它的出现，修磨砂轮也必须使用钻石，其最小的颗粒粉末也被电镀到各种钻头里，以此给混凝土结构钻洞，并且数千米深的地热井中的岩石层也必须使用到钻石。关于钻石的潜在价值，除了经济价值，更多的是其文化价值。一顶镶嵌了特殊的钻石的皇冠，可以让人们记得这个王朝的兴衰，一条镶嵌了钻石的项链，也能让夫妇两人记得当年爱情的甜蜜。除此之外，人们还常常将结婚60周年喻为钻石婚，也是间接的指出了钻石其文化价值。人造钻石:人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石。人造钻石的分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构，从而会产生磷光现象。其出自于实验室或工厂，主要用于制造切割工具等工业用途，但现在同样也被使用在珠宝首饰上。人造钻石的制作方法大约有两种：高温高压合成法与化学气相淀积合成法。在这里，我主要说说深圳宝安一家工业的人造钻石的高温高压合成法。它的步骤有四步：1.将头发进行高温碳化处理提取碳 2.将碳高温高压下成型为金刚石，将金刚石打磨为钻石 4.镶嵌。不过，这里面却有很多注意事项：1、 步骤1的燃烧温度要高于2000，且需在无氧条件下燃烧，且每根头发只能提取0.1 1.0毫克的碳；2、 步骤2的碳必须经过真空干燥，且需在六面顶机中进行。切其温度要高于2000，压强要大于2000以上各标准大气压；人造钻石的发明，对于世界上来说是一个重大的发明，也是人类文明进步的一个不可或缺的发明。在日常生活中，总有那么些时候需要一些硬度高的材料，可是好的钻石都几乎被装饰于各种奢侈品了，只有些残次，废料可以用来制作，可数量却远远不够，这时，人造钻石的发明，极大的解决了人类的燃眉之急。它硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探；由于导热率高、电绝缘性好，可作为半导体装置的散热板；它有优良的透光性和耐腐蚀性，在电子工业中也得到广泛应用。1、制造树脂结合剂磨具或研磨用等。2、制造金属结合剂磨具、陶瓷结合剂磨具或研磨用等。3、制造一般地层地质钻探钻头、半导体及非金属材料切割加工工具等。4、制造硬地层地质钻头、修正工具及非金属硬脆性材料加工工具等。5、树脂、陶瓷结合剂磨具或研磨等。6、金属结合剂磨具、电镀制品。钻探工具或研磨等。7、剧切、钻探及修正工具等。综上，人造钻石的发明，是人类文明发展的又一个里程碑。仿钻：仿钻，是用具有相似钻石外观的材料模仿天然钻石，通常用来制作饰品，或者点缀于包包、服饰上。仿钻，并不是真正意味上的钻石，而是类似钻石的物质，所以其主要成分也不都是碳，而是拥有大量的不同的材料。仿钻主要有如下几种：玻璃、人造尖晶石、水晶和黄玉、人造蓝宝石、锆石、人造金红石、立方氧化锆以及莫桑石。以下，我们选取一些常见到的仿钻来解释下：玻璃：用玻璃磨成的假钻石很容易区别，因为它的折光率低，没有真钻石那种闪烁的彩色光芒，稍有经验的人一看便知。另外，可用白瓷碗盛一碗清水，冒充钻石的无色玻璃制品漫入水中即看不清其轮廓，而真钻石暗黑的轮廓在水中显得十分清楚。水晶和黄玉：这两种天然矿物的透明晶体，经琢磨后也有点像钻石，但都缺少闪烁的彩色光芒。且它们都是“非均质体”，而钻石是“均质体”，用偏光仪易于区分。立方氧化锆：又称作苏联钻，这是首先由原苏联推出的最理想的钻石代用品或冒充品，是人造化合物，无天然矿物。自从立方氧化锆问世后，其他多种人造宝石原料，都只用作别的中低档宝石代用品，而不再来磨制假钻石了。这是由于立方氧化锆在折光率、色散等方面与天然钻石很接近。但它的硬度较低（85），比重为钻石的1617倍，达566，且导热性远低于钻石，故仍可用仪器准确地将其与钻石区分开来。莫桑石：大部分莫桑石均为人工合成，天然莫桑石非常稀少，仅出现在陨石坑内，偏绿色或者黑色。由于其人工合成的成本极其昂贵是普通仿钻的几十到几百倍，所以较少应用在普通饰品上，多年来主要用作工业磨料，近年来研究开发在电子领域的应用。它的火彩与钻石无异，甚至部分钻石检测仪器都检测不出，但由于成本过于昂贵，通常只会出现在金饰上，颜色都是I色或者更低，H色的莫桑钻极其罕见，有的话可以作为非常高档的钻石替代品，当然价格也会比色低的贵一些。而仿钻因为种类多样，所以制作流程也各不相同，而我在这里找到了市面上最多的水钻进行一些讲解。水钻是玻璃水晶的一种俗称。它用许多化工原料熔制成高铅晶质玻璃圆坯型后，再经过磨削抛光生产成的一种仿钻型产品，是目前最普遍、最普通的饰品的原材料。其工艺如下：（1）熔炉：必须用全电极优质锆钢砖制做的熔炉，可做0.2吨或0.5吨炉。也可用其它简单方法制的。（2）原料：必须经过严格的质量筛选，严格的配方方可熔制优质坯料。至少含铅25%以上的晶质玻璃料，这样折射率高，产品质量才能好。因此材料好，产品才能好。 （3）胚料成型：用一种专业机器进行玻璃液成型，必须经过严格退火，以确保其质量与机械性能。（4）机器：生产中所用的机器均为专业机器，用电子气动控制的自动型设备。 （5）机器上所用的，包括粘水钻坯珠用的工装夹具的所有技术要求非常严格。 （6）水钻坯珠磨削所用的胶粉，即粘胶粉，同样属专项所用自制。（7）磨削所用的金刚砂同样自制，对其工艺要求非常严格，而且为专行所有。 （8）抛光所用的抛光轮是把磨成型的水钻坯抛光，目的是把水钻坯抛到钻石一样闪闪发光，此轮是用化工材料自制而成专用。 （9）清洗：是把抛好光的水钻洗净，达到没有任何污物。 （10）检验：把清洗好的水钻放在灯下检出成品。 （11）分筛：是把钻的大小分开，各型号都须分开。 （12）化镀：是把钻底镀上一层银，以增加其反光度，即折射亮度，所有设备配方均以专行用。（13）保护膜：是把已镀好的银，再喷上一层保护银层的保护膜，避免银层接触大气时变黄等，目的是确保其钻的亮度与使用时间。 （14）包装：包装的目的是品牌的标质，同时也是为了在库存运输中避免擦花。 （15）库