金属氧化物包裹体的杂质分析高温金相显微镜

人造金刚石制成磨具或钻头，要经过高温焙烧.为了防
止金刚石氧化引起质量变化，通常在氢、氮混合气体中进行。
试验结果表明，即使在保护环境下，高温焙烧亦对金刚石抗压
强度有较大影响.

试验是这样进行的:在保护环境中，将试样在不同温度
下焙烧，保温半小时后冷却至室温，取出试样，测定单颗粒抗
压强度.温度范围选在700-1300℃,
示.从图中可以看出，从900℃开始，强度突然剧烈下降.配
合显微镜观察，发现也是从900℃开始，随着焙烧温度增高，

颗粒颜色有变化，并且出现熔蚀空洞.当培烧至1000℃时，
有少游离碳出现.经物相分析表明，升温到1300℃时，金
刚石中的触媒杂质以金属碳化物、合金等物相存在.

因此，建议在制造人造金刚石工具时，焙烧温度不得超过
900℃，以免引起焙烧过程中抗压强度的严重降低.

制成磨具后的人造金刚石在使用过程中，由于摩擦生热，
还会在空气中甚至受到1000℃左右瞬时高温的威胁.一般
可以用高温显微镜观察空气中金刚石的热稳定性.人造金刚
石在空气中加热到一定温度时，首先出现金刚石透明度的消失，

后碳被氧化生成二氧化碳逸去，包裹体的杂质相成骨架
残存下来，这种残渣主要是一些金属氧化物.如果将透明度消失
的温度定义为表面碳化温度，则不同产品表面碳化温度大致
在500-800℃之间变化.品体完整、黄绿色、杂质少的人造
金刚石，其表面碳化温度高，而十二面休、八面体的较立方休
的表面碳化温度高.杭压强度高的样品，其表面碳化温度亦
高.因此，用抗压强度作为衡量质量的一个重要标准，从热稳
定性角度来看也是合适的.

为了不使金刚石在磨削或钻探过程中碳化，必须要求使
用者特别注意冷却问题.目前人造金刚石的碳化温度普谊低
于天然金刚石，说明人造金刚石面临着全面提高质量的问题.

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