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金刚石晶体是全由碳原子通过共价键结合形成的晶体,是一种原子晶体,其结构为三维的共价键网状结构,故金刚石晶体也称共价晶体。在高考中,金刚石晶体的晶胞结构常被直接拿来考查或间接考查与金刚石具有相似晶胞结构的晶体。金刚石晶体的空间三维网状结构在价键理论中,碳(C)四价稳定。如图1-1所示,在金刚石晶体中,每个碳原子则都采取sp3杂化方式与周围的4个碳原子形成4个共价单键,这5个碳原子在空间的相对位置就如同甲烷的5个原子(1个碳原子、4个氢原子)在空间的相对位置,为正四面体结构,碳碳键键角为109°28′。这种小的正四面体结构在空间的延伸则形成金刚石的三维空间网状结构。
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随着时代的进步,科学的发展,社会的需要,新型材料的研制,磨削加工向高质量、高精度、率、自动化方向不断发展,金刚石砂轮起的作用越来越明显,金属结合剂金刚石砂轮对磨粒的把持强度高,寿命长,磨耗少,使的金刚石砂轮在高速和超高速高精度磨削加工中充分发挥其耐磨性切削能力强的特点,尤其在硬脆难加工材料更显其明显优势,应用广泛。金刚石砂轮广泛应用于工业各部门各领域中,如航空航天、模具制造业、半导体制造业、光学加工制造业等,其中陶瓷材料、光学材料、航空发动机涡轮叶片、硅片制品等都多用金刚石砂轮磨削。
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单晶金刚石微粉是由静压法人造金刚石单晶磨粒,经过粉碎、整形处理,采用超硬材料的工艺方法生产。其颗粒保留了单晶金刚石的单晶体特性。具有解理面,受到外力冲击的时候优先沿解理面碎裂,露出新的“刃口”。多晶金刚石微粉是由直径5~10nm 的金刚石晶粒通过不饱和键结合而成的微米和亚微米多晶颗粒,内部各向同性无解理面。具有很高的韧性。由于其的结构性能,常用于半导体材料、精密陶瓷等的研磨和抛光。
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