天然金刚石 等级分类

金刚石材料基本概念：金刚石就是我们常说的钻石（钻石是它的俗称），它是一种由纯碳组成的矿物。

金刚石的化学式 NC----N个C,金刚石是原子晶体,一块金刚石是一个巨分子,N个C的聚合体.只能用它的结构式表示.代表材料：天然单晶金刚石，人造单晶金刚石，人造聚金刚石，CVD金刚石膜1、天然单晶金刚石天然单晶金刚石是一种各向异性的单晶体。

硬度达HV9000-10000，是自然界中最硬的物质。

这种材料耐磨性极好，制成刀具在切削中可长时间保持尺寸的稳定，故而有很长的刀具寿命。

天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。

可用于制作眼科和神经外科手术刀；可用于加工隐形眼镜的曲面；可用于金刚石手术刀切割光导玻璃纤维；用于加工黄金、白金首饰的花纹；最重要的用途在于高速超精加工有色金属及其合金。

如铝、黄金、巴氏合金、铍铜、紫铜等。

用天然金刚石制作的超精加工刀具其刀尖圆弧部分在400倍显微镜下观察无缺陷，用于加工铝合金多面体反射镜、无氧铜激光反射镜、陀螺仪、录像机磁鼓等。

表现粗糙度可达到Ra(0.01-0.025)μm。

天然金刚石材料韧性很差，抗弯强度很低，仅为(0.2-0.5)Gpa。

热稳定性差，温度达到700℃-800℃时就会失去硬度。

温度再高就会碳化。

另外，它与铁的亲和力很强，一般不适于加工钢铁。

2、人造单晶金刚石人造单晶金刚石作为刀具材料，市场上能买到的目前有戴比尔斯(DE-BEERS)生产的工业级单晶金刚石材料。

这种材料硬度略逊于天然金刚石。

其它性能都与天然金刚石不相上下。

由于经过人工制造，其解理方向和尺寸变得可控和统一。

人造单晶金刚石刀具随着高温高压技术的发展，人造单晶金刚石最大尺寸已经可以做到8mm。

由于这种材料有相对较好的一致性和较低的价格，所以受到广泛的注意。

作为替代天然金刚石的新材料，人造单晶金刚石的应用将会有大的发展。

3、人造聚晶金刚石人造聚晶金刚石(PCD)是在高温高压下将金刚石微粉加溶剂聚合而成的多晶体材料。

金刚石分类一、金刚石的定义和特性金刚石是一种由碳元素构成的矿物，具有非常高的硬度和优异的热导性能。

它的硬度是其他自然物质中最高的，是所有黏结物品的主要成分之一。

金刚石具有良好的光学性质和化学稳定性，因此在许多领域都有广泛的应用。

金刚石的特性主要有以下几个方面：1.硬度：金刚石是大自然中最硬的物质之一，其硬度达到摩氏硬度10级。

这使得金刚石成为加工和切割材料的理想选择。

2.热导性：金刚石具有极高的热导率，是目前已知矿物中最好的导热材料之一。

这使得金刚石在高温高压条件下能够快速散热，适用于一些高温工艺和散热部件。

3.光学性质：金刚石具有很高的折射率和散射能力，能够在光学器件中起到重要的作用。

例如，金刚石可以用于制造激光束衍射光栅和光学窗口。

二、金刚石的分类方法根据金刚石的不同特性和用途，可以将其分类为以下几种类型：1. 天然金刚石和人造金刚石天然金刚石是在地壳中形成的，经过数百万年的压力和温度作用下，碳元素形成了金刚石的晶体结构。

而人造金刚石是通过高温高压或化学气相沉积等方法在实验室中合成的。

两者在化学结构和性质上基本相同，但天然金刚石的稀有度和价值要高于人造金刚石。

2. 工业金刚石和宝石级金刚石根据金刚石的不同用途，可以将其分为工业金刚石和宝石级金刚石。

工业金刚石主要用于加工和切割工具，例如砂轮、锯片和钻头等。

宝石级金刚石则经过精细加工，用于制作珠宝首饰。

3. 黑色金刚石和彩色金刚石根据金刚石的颜色，可以将其分为黑色金刚石和彩色金刚石。

黑色金刚石由于含有杂质或断裂而呈现出黑色或深灰色，大多用于工业领域。

彩色金刚石则具有多种颜色，包括黄色、蓝色、绿色和粉红色等，通常用于珠宝首饰。

4. 单晶金刚石和多晶金刚石金刚石的晶体结构可以是单晶或多晶。

单晶金刚石由一个完整的晶体构成，具有更高的硬度和更好的光学性质，适用于一些高精度和光学器件。

多晶金刚石由多个晶体颗粒组合而成，其物理性质较差，主要用于工业加工和研磨。

金刚石分类及各国牌号对照
1.金刚石的分类
金刚石的分类有多种方法，但至今尚无统一规定的分类方法。

一般工业用金刚石多按用途分类。

金刚石分类按来源分为天然金刚石与人造金刚石。

天然金刚石中宝石级多用于制作工艺品，细碎的用于手工业。

人造金刚石用于工业。

按金刚石晶体类型分为单晶体与多晶体(聚品---分为生长型与烧结型)。

按晶体结构分为立方金刚石和六方金刚石。

立方金刚石为面心立方，属闪碎矿型结构。

六方金刚石的特征为密排六方，属纤维矿型结构。

2.人造金刚石品种、牌号
各国人造金刚石品种和牌号对照列于下表中。

金刚石标准金刚石是一种稀有的宝石，被广泛用于珠宝饰品和工业应用。

为了确保金刚石的质量和价值，国际上制定了一系列的金刚石标准。

这些标准通常涵盖金刚石的颜色、纯度、切割和重量等方面。

在本文中，我们将详细介绍金刚石标准的相关内容。

一、颜色标准颜色是判断金刚石品质的重要因素之一。

国际上通常采用GIA（Gemological Institute of America）的颜色等级来评判金刚石的颜色。

GIA的颜色等级从D到Z，D表示无色，Z表示有颜色。

根据GIA的标准，D、E和F级的金刚石被视为无色或几乎无色，是最珍贵的。

G、H和I级的金刚石也被视为几乎无色，是高质量的。

J级及以下的金刚石具有明显的黄色或棕色，质量较低。

二、纯度标准金刚石的纯度是指其内部或表面的瑕疵程度。

国际上通常采用GIA的纯度等级来评判金刚石的纯度。

GIA的纯度等级从FL（无瑕疵）到I3（明显的瑕疵）分为6个等级。

FL和IF（全内无瑕）级的金刚石几乎没有内部或表面瑕疵，是最珍贵的。

VVS1和VVS2级的金刚石有非常微小的瑕疵，几乎看不见。

VS1和VS2级的金刚石有小的瑕疵，但不会影响其美观。

SI1和SI2级的金刚石有明显的瑕疵，需要通过放大镜才能看见。

I1、I2和I3级的金刚石有明显的瑕疵，质量较低。

三、切割标准金刚石的切割是指将原石切割成适合珠宝饰品的形状和比例。

切割质量影响金刚石的光学性质和外观。

国际上通常采用GIA的切割等级来评判金刚石的切割。

GIA的切割等级分为Excellent（优）、Very Good（很好）、Good（好）、Fair（一般）和Poor（差）五个等级。

优级的切割能使金刚石充分反射光线，具有最佳的光彩。

差级的切割则会使金刚石失去光彩，影响其美观。

四、重量标准金刚石的重量以克拉为单位。

克拉是国际上通用的衡量金刚石质量的标准。

大多数金刚石以小数点后两位的数字表示其重量。

0.25克拉的金刚石表示为"25分"。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟金刚石(Diamond)C【化学组成】成分中可含有N、B、Si、Al、Na、Ba、Fe、Cr、Ti、Ca、Mg、Mn 等元素。

其中N、B 最为重要，是目前金刚石分类的基本依据。

首先根据是否含N 分为两类：一是含N 者为Ⅰ型，Ⅰ型又据N 的存在形式进一步分为Ⅰa 型和Ⅰb 型。

Ⅰa 型中N 含量大于0.1%，以细小片状的形式存在，增强了金刚石的硬度、导热性、导电性。

天然金刚石中98%为Ⅰa 型。

Ⅰb 型中N 含量很小，N 以单个原子置换金刚石中的C，Ⅰb 型绝大多数见于人造金刚石中，而仅占天然金刚石的1%左右。

二是不含N 或含量极微(＜0.001%)，又根据是否含B 进一步分为Ⅱa 型和Ⅱb 型。

Ⅱa 型一般不含B。

天然的金刚石中Ⅱa 型含量很小。

具良好的导热性是Ⅱa金刚石的特性。

Ⅱb 型含B 杂质元素，往往呈天蓝色，具半导体性能，Ⅱb 型金刚石在自然界中也罕见。

此外，还可出现混合型金刚石，即同一颗粒金刚石内，氮的分布不均匀，既有Ⅰ型区，又有Ⅱ型区；或既有Ⅰa 型区，又有Ⅰb 型区。

【晶体结构】等轴晶系；；a0=0.356nm;Z=8。

在金刚石的晶体结构(图Z-5)中C 分布于立方晶胞的8 个角顶和6 个面中心,在将晶胞平均分为8 个小立方体时，其中的4 个相间的小立方体中心分布有C(图Z-5(a))。

金刚石结构中的C 以共价键与周围的另外4 个C 相连,键角109°28′16″，形成四面体配位(图Z-5(b))。

金刚石具有紧密的结构，原子间以强共价键相连，这些特征造成了它具有高硬度、高熔点、不导电的特性。

由于结构在{111}方向上原子的面网密度大，其间距也大，故产生{111}中等解理。

图Z-5 金刚石的晶体结构(引自潘兆橹等，1993)。

金刚石手册目录2金刚石介绍3物理性能4金刚石分类5金刚石合成6 CVD 金刚石类型7晶体学8力学强度9金刚石抛光10金刚石表面11性能光学性能12光学常数13拉曼散射14单晶光学器件15多晶光学器件16发射率和射频窗口17精密部件18热学性能19金刚石散热片20超精加工21电子性能22金刚石的量子应用23电化学性能24数据表光学级和射频级25热学级26机械级27电化学加工级28电子级29 DNV 级材料30延伸阅读31延伸阅读1. 单片金刚石拉曼激光器随着CVD金刚石合成和加工技术不断进步，在实际应用中能够使用具有优异性能的金刚石材料。

工程单晶 CVD 金刚石具有超低吸收率和双折射率，并且光程长，使单片金刚石拉曼激光器得以成为现实。

订购 CVD 金刚石产品，请访问在以下社交媒体上关注我们金刚石介绍3金刚石的特点是具有优异的硬度、鲁棒性以及光学与热学性能，可用于制造精美的宝石和精良的工业刀具。

但天然金刚石固有的可变性和稀缺性限制了其在工程应用中的使用。

合成工艺的发展让制造持续稳定的工程人造金刚石成为可能。

人们最初在 20 世纪 50 年代运用高温高压法、后来在 80 年代运用化学气相沉积法来制造优异的共价晶体金刚石。

现代工业消耗的人造金刚石约有 800 吨，大约是作为宝石开采的天然金刚石的150 倍。

一切在于结构金刚石的特性源自其结构，任一原子都被相邻的四个原子包围，通过共价键结合在立方晶格中，形成四面体结构。

这种结合坚固、堆积紧凑、致密、刚性的结构使其具有优异的性能。

能够操控缺陷和合成条件的影响，意味着材料科学家已经可以针对广泛的应用优化和定制金刚石的特性。

通过控制缺陷和合成条件的影响，材料科学家能够优化和定制金刚石的显著性能，以获得广泛的应用。

延伸阅读2. 科学瑰宝BC N510.81112.01114.00767Al aluminium1326.981Si silicon1428.085Pphosphorus1530.973高温高压合成的金刚石通常掺氮，因此具有独特的黄色色调。

天然金刚石等级分类天然金刚石是一种非常珍贵的宝石，它的等级分类主要依据其颜色、净度、切工和克拉重量。

以下将对天然金刚石的等级分类进行详细介绍。

一、颜色天然金刚石的颜色是影响其等级的重要因素之一。

根据颜色的深浅和饱和度，金刚石可以被分为多个等级。

最高等级为"Fancy Vivid"，这类金刚石颜色鲜艳、饱和度高，非常罕见。

接下来是"Fancy Intense"和"Fancy"等级，它们的颜色也很鲜艳，但相对较低。

而"Light Fancy"等级则指的是颜色较浅的金刚石。

除了这些等级外，还有无色和近无色的金刚石等级，它们的颜色非常接近透明。

二、净度金刚石的净度指的是它内部和外部的瑕疵程度。

根据净度的不同，金刚石可以被分为多个等级。

最高等级为"Flawless"，指的是完全没有内部或外部瑕疵的金刚石，非常罕见。

接下来是"Internally Flawless"等级，指的是内部没有瑕疵但可能有一些外部瑕疵的金刚石。

然后是"Very Very Slightly Included"、"Very Slightly Included"和"Slightly Included"等级，它们分别表示金刚石的瑕疵程度逐渐增加。

最低等级为"Included"，指的是瑕疵较多的金刚石。

三、切工金刚石的切工是影响其光彩和闪耀度的重要因素。

根据切工的质量，金刚石可以被分为多个等级。

最高等级为"Ideal"，指的是切工非常精确，金刚石能够最大程度地反射光线，使其呈现出最佳的闪耀效果。

接下来是"Excellent"和"Very Good"等级，它们的切工质量也非常高。

而"Good"和"Fair"等级则表示切工质量较一般。

金刚石金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体，是自然界最硬的矿物。

其名称来源于希腊文“Adamas”，意为坚硬无敌。

金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产，在国民经济中具有重要的作用。

金刚石按用途分为两类：质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石，质差粒细用于工业的称工业用金刚石。

宝石级金刚石，又称钻石，光泽灿烂，晶莹剔透，被誉为“宝石之王”，价值昂贵，是世界公认的第一货品，其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。

达不到宝石级的金刚石（工业用金刚石），以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新技术领域。

金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。

Ⅰ型金刚石多为常见的普通金刚石。

Ⅱ型金刚石比较罕见，仅占金刚石总量的1%～2%。

Ⅱ型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等，多用于空间技术和尖端工业。

具微蓝色彩的优质大粒Ⅱ型金刚石视为钻石中之珍品，如重 3 106ct（Carat，克拉）世界著名的“库利南”钻石，即属此类。

人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。

早在公元前 3 世纪古印度就发现了金刚石。

自公元纪年起至今，钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。

世界金刚石矿产资源不丰富，1996年世界探明金刚石储量基础仅19 亿ct，远不能满足宝石与工业消费的需要。

20 世纪60 年代以来，人工合成金刚石技术兴起，至90 年代日臻完善，人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石，其用量占世界工业用金刚石消费量的90%以上（在中国已达99%以上）。

金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。

世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。

中国发现金刚石约在200～300 年前，在明清朝之际（约17 世纪），湖南省农民在河砂中淘到过金刚石。

金刚石的地质勘查工作始于20 世纪50 年代。

迄今，在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6 颗，如重约158 ct的“常林钻石”等。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟金刚石的介绍于希腊文“Adamas”，意为坚硬无敌。

金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产，在国民经济中具有重要的作用。

金刚石按用途分为两类：质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石，质差粒细用于工业的称工业用金刚石。

宝石级金刚石，又称钻石，光泽灿烂，晶莹剔透，被誉为“宝石之王”，价值昂贵，是世界公认的第一货品，其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。

达不到宝石级的金刚石（工业用金刚石），以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新技术领域。

金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。

Ⅰ型金刚石多为常见的普通金刚石。

Ⅱ型金刚石比较罕见，仅占金刚石总量的1%～2%。

Ⅱ型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等，多用于空间技术和尖端工业。

具微蓝色彩的优质大粒Ⅱ型金刚石视为钻石中之珍品，如重3106ct（Carat，克拉）世界著名的“库利南”钻石，即属此类。

人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。

早在公元前3 世纪古印度就发现了金刚石。

自公元纪年起至今，钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。

世界金刚石矿产资源不丰富，1996 年世界探明金刚石储量基础仅19 亿ct，远不能满足宝石与工业消费的需要。

20 世纪60 年代以来，人工合成金刚石技术兴起，至90 年代日臻完善，人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石，其用量占世界工业用金刚石消费量的90%以上（在中国已达99%以上）。

金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。

世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。

中国发现金刚石约在200～300 年前，在明清朝之际（约17 世纪），湖南省农民在河砂中淘到过金刚石。

金刚石的地质勘查工作始于20 世纪50 年代。

迄今，在中国发现的重。