金剛石有多晶和單晶兩種,對(duì)于金相應(yīng)用,兩種都可以使用,但多晶金剛石的切削能力更強(qiáng),是單晶的2-3倍,甚至更多。對(duì)于要求較高,為了獲得較好的制備結(jié)果,應(yīng)使用多晶金剛石。多晶金剛石隨著時(shí)間分解,連續(xù)產(chǎn)生很多小的磨粒邊緣,可提供非常高的材料去除率的同時(shí)僅產(chǎn)生很淺的劃痕。單晶金剛石隨著時(shí)間的推移會(huì)越來(lái)越圓,失去其磨削能力。
金剛石的結(jié)晶形態(tài)豐富,常見(jiàn)有八面體、菱形十二面體、立方體、四面體和六角化八面體等。這些尖銳的棱角,使金剛石具有很強(qiáng)的切削能力,使其拋光,對(duì)軟硬材料都有良好的切削作用。如果在合金中存在硬、軟相差懸殊的相,用金剛石微粉拋光可以得到良好的效果。
金剛石的形態(tài)可分為單晶體和聚晶體。單晶金剛石是由具有飽和性和方向性的共價(jià)鍵結(jié)合起來(lái)的晶體,因此它具有的硬度和耐磨性。多晶金剛石(微粉)是利用特的定向爆破法由石墨制得,高爆速炸藥定向爆破的沖擊波使金屬飛片加速飛行,撞擊石墨片從而導(dǎo)致石墨轉(zhuǎn)化為聚晶金剛石。其結(jié)構(gòu)與天然的金剛石極為相似,通過(guò)不飽和鍵結(jié)合而成,具有很好的韌性。多晶金剛石的結(jié)構(gòu)與天然的黑金剛石極為相似,由球形的微晶聚集而成,微晶尺寸僅有3-10nm。因此,與單晶金剛石相比,其具有自銳性。多晶金剛石具有更高的去除率和韌性,更不容易在表面產(chǎn)生劃傷。更適合用來(lái)研磨表面由不同硬度材料構(gòu)成的工件。
金剛石拋光劑廣泛應(yīng)用于寶石、玻璃、陶瓷、硬質(zhì)合金及淬火鋼材的高光亮度研磨拋光。用于金相拋光時(shí),更顯其的,經(jīng)研磨拋光后的試樣更真實(shí)地顯示其金相組織。不同的材料研磨拋光可選用不同粒度的產(chǎn)品。用于拋磨金相試樣中鑄鐵中石墨,鋼鐵中夾雜,鋼鐵中氧化層、滲碳層、涂層時(shí)能更真實(shí)地顯示其金相。
拋光的主要目的是降低金屬表面粗糙度,提高產(chǎn)品的表面光潔度,進(jìn)一步去除產(chǎn)品表面的細(xì)微,使其外觀更加光滑亮麗,同時(shí)有利于后續(xù)的表面處理(如電鍍、化學(xué)鍍等)。而金剛石拋光液就是將金剛石作為研磨材料,通過(guò)添加分散劑等方式使其均勻分散到液體介質(zhì)中,形成具有研磨作用的液體。由于其具有分散性好、粒度均勻、易用性強(qiáng)等特點(diǎn),因此被廣泛用于硬質(zhì)材料的拋光和打磨。常見(jiàn)的LED行業(yè)、光學(xué)玻璃和寶石加工業(yè)、機(jī)械加工工業(yè)等都離不開(kāi)金剛石拋光液。
多晶金剛石由許多細(xì)小的晶體組成,它們的晶棱提供了大量的刀刃。在試樣制備過(guò)程中,這些晶棱有利于磨削,并在試樣表面只留下淺的劃痕。單晶金剛石是塊狀的,只有幾條晶棱。這種金剛石磨削的同時(shí),試樣表面的劃痕樣式更加反復(fù)無(wú)常。對(duì)試樣的要求越高,就越選擇P型金剛石,但是M類型金剛石更適合多用途磨拋。