自然界礦物硬度計量單位之一就是摩氏硬度,分為10個等級。金剛石是世界上最硬的礦物,硬度等級最高,摩氏硬度為10。鋼制小刀硬度5.5,而玻璃硬度6.5,用小刀在玻璃上刻劃有打滑的感覺,刻不動,說明小刀硬度低。金剛石卻不一樣了,它堅硬無比,可以在任何東西的表面留下劃痕,盡顯了王者榮耀。
未琢磨的天然金剛石原石
因為金剛石硬朗的個性,這給打磨成美輪美奂的鑽石(首飾金剛石稱為鑽石)帶來了麻煩。所以早期發現的鑽石,比如公元初年羅馬時期的首飾所鑲嵌的都是未琢磨的金剛石,依然保留着金剛石原石的形狀。
1454年荷蘭人首次使用金剛石粉來琢磨加工鑽石,使金剛石從粗犷原石變成光芒四射的鑽石,神奇般煥發出了迷人的光彩,成為人人喜歡的寶貝,其高貴的氣質才得到充分的彰顯。
後來人們利用金剛石在高溫下能燃燒的物性,用高速旋轉的瑪瑙或金屬輪打磨寶石級金剛石,摩擦産生局部高溫燃燒,得到了光亮的鑽石刻面。近些年來,激光切磨技術工藝在鑽石加工領域運用,可以利用計算機進行設計,自動化程度高,生産效率數倍增長,也是利用了金剛石高溫燃燒的性質。
金剛石經打磨後光彩奪目
盡管金剛石硬度最大,但絕對不是堅不可摧,品性非常脆,很容易被打碎。這是一個真實的故事。遼甯瓦房店著名的50号金剛石岩管開采時,一位工人師傅在開采巷道裡意外撿到了一顆品質極好的金剛石,大小比1991年遼甯最大的透明寶石級鑽石(重60.15ct)“岚崮1号”還要大,異常興奮的他聽說金剛石最硬,就把這顆金剛石放在運礦石的鐵軌上,用錘子砸了下去。第一次,被砸飛了,再試,還是飛掉了,第三次這顆價值連城的金剛石碎了!多麼可惜啊,因為無知讓這顆本來可以璀璨奪目的珍寶,頃刻間化作一堆碎片!讓人唏噓不已。
金剛石硬度大的獨特優勢,在工業領域做出了傑出貢獻。“沒有金剛鑽,别攬瓷器活”,早些年家裡的缸、碗破裂損壞,都是要修補再用。在缸、碗上打孔,那個手工鑽上面鑲嵌的就是金剛石。
為了探索地下奧秘要采集深部的岩石,通過鑽機鑽孔來實現。鑲着金剛石的地質鑽頭,可快速切穿堅硬的岩層,遠比合金鑽頭性能好,更加高效。
金剛石地質鑽探用鑽頭
金剛石車刀勢不可擋,比高強度鋼耐用200多倍,比碳化鎢耐用60多倍,可切削任何硬質材料。
制造金屬絲的模具叫拉絲模,将0.3克拉左右的金剛石磨出兩個平行面,在其中間用激光打出圓孔,金屬絲就是通過拉絲模圓孔拉出來的。金剛石拉絲模可以拉出直徑最小0.01mm的絲,而且由于極其耐磨,拉絲模孔徑大小基本保持不變,保證了金屬絲的粗細均一。
金剛石拉絲模
金剛石鋸片,可切割石英等特硬材料,也是石材加工行業重要工具。還有碎小金剛石做磨光工具、修整工具,以及各類刀具等,都是利用了金剛石的硬度特點,在機械制造上廣為應用。
金剛石鋸片
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