单晶金刚石工具

介绍了单晶金刚石工具在工业加工中的应用。对天然金刚石、人造金刚石单晶及人造金刚石聚晶的性质、特点以及在现代精密加工中的应用作了比较。重点对De Beers公司的MONOCRYSTAL系列人造单晶金刚石坯件的使用特点作了综述。

20 0 2年第 2期 20 0 2年 6月

珠宝科技 J EW ELRY CI S ENCE AND CHNOLOGY TE

第 1 4卷

总第 4 5期

单晶金刚石工具谈耀麟(林矿产地质研究院，桂广西桂林 510) 4 0 4

摘要：绍了单晶金刚石工具在工业加工中的应用。对天然金刚石、造金刚石单晶及人造金刚石聚晶介人的性质、点以及在现代精密加工中的应用作了比较。重点对 D e r公司的 MONO RY TAL系列人特 eB e s C S造单晶金刚石坯件的使用特点作了综述。

关键词：刚石；晶；晶；件；工；金单聚坯加 M0N R TAI 0c Ys 中图分类号： TQ1 4 6文献标识码： A文章编号：0 4 7 6 (0 2 0—0 6—0 10— 482 0)2 01 4

单晶金刚石工具泛指单颗金刚石晶体制做的工具，刚石工具的历史可追溯至公元初期古代埃及人金

工具，不过天然单晶金刚石工具在国际市场上占的份额甚少。

用弓钻雕琢坚硬石器。1世纪 7年代末出现了用于 8 o刻制天文望远镜和航海仪度数盘的金刚石刀。1 6 82

人造单晶金刚石坯件人造单晶金刚石坯件指的是用于制造金刚石工

年制成金刚石钻头。 1 7 8 9年用碎粒金刚石钎焊或镶嵌修整器用于修整砂轮和磨石，至近代工业的发展直才有了用单颗天然金刚石晶体镶制的割玻璃金刚石

具的半成品。近年来，国际上用于制造单晶金刚石工具的坯件多由 D B es公司提供，主要是 e er MONOC YS R TAL系列人造单晶金刚石坯件。该系列制品包括 MoNoD T I E、MoNODR S和 ES

笔、修整砂轮的修整器、度计的压头、硬拉丝模、刚金石触针等等。当时并无单晶金刚石工具之称谓。但随着现代工业和科学技术的发展，刚石工具的应用领金域不断拓展而成为许多工业生产环节不可或缺的工具。而资源十分有限的天然金刚石远远不能满足工然

MONODI都是针对具体的应用场合而研制的， E,分别应用于切削工具、修整器 (亦称整形器 )和拉丝模。1 1 M oNoDI . E

业发展之需。了上个世纪

5到 o年代末，人造金刚石在科学技术进步的孕育中应运而生，此改变了世界工从业金刚石发展的道路。事工业金刚石研究工作达卅从

目前在拉丝模制造行业中，选用的材料主要有可碳化钨硬质合金、然单晶金刚石、晶金刚石和人天聚造单晶金刚石。天然单晶金刚石制造拉丝模已有百用

余年的已故资深博士欧弗斯把工业金刚石的发展历程划分为六代：一代是天然金刚石，二代是人造第第金刚石，第三代是聚晶金刚石，四代是大颗粒人造第单晶金刚石，五代是惰态化学气相沉积生长的金刚第石，六代是快速化学气相沉积生长的金刚石。由于第金刚石合成工艺的日臻完善，成的大颗粒单晶金刚合石有其突出的性能，用于制造各种工具应用于各工可业部门的许多领域。了区别于用聚晶金刚石 ( D )为 P C制造的工具，目前国际上把人造单晶金刚石制造的工

余年历史。在上世纪 4年代出现碳化钨硬质合金之 o前也用过淬硬钢和高速钢来制造拉丝模，使用寿命但不长。只是到了 7代末研制成功聚晶金刚石才获 o年得这种性能更优越的模具材料。淬硬钢、高速钢乃至碳化钨硬质合金的耐磨性都不如天然金刚石。天然但金刚石模具存在的问题是当作用力增大的情况下容易沿金刚石的解理面产生破裂，以不宜用于制造大所

孔径的拉丝模。今人造单晶金刚石已可以取代天然而金刚石来制造拉丝模，这就是 MONODI E。

具称为单晶金刚石工具。然也包括天然单晶金刚石当

①收稿日期：0 1 2作者简介：耀麟 ( 9 6 2 0—1谈 I 3一

),级工程师，期从事超硬材料方面的科研和情报工作。男高长61