國內金剛石微粉多以I型料的單晶金剛石為原料，但I型料雜質含量高、強度低，只能用于低端市場的產品需求。國內少數金剛石微粉廠家采用II型或III型料的單晶金剛石為原料生產金剛石微粉，其加工效率比普通金剛石微粉大得多，可滿足高端市場需求。金剛石微粉硬度高，耐磨性好，廣泛用于切削、磨削、鉆探、拋光等領域。隨著科學技術的(de)發展和進步，市場對金剛石(shi)微粉(fen)(fen)的(de)需求量(liang)(liang)越(yue)來越(yue)大，對質(zhi)量(liang)(liang)要求也(ye)越(yue)來越(yue)高。對于金剛石(shi)微粉(fen)(fen)來說(shuo)，金剛石(shi)微粉(fen)(fen)中(zhong)雜質(zhi)含(han)量(liang)(liang)的(de)多少，直接影響微粉(fen)(fen)的(de)產品質(zhi)量(liang)(liang)和使用性(xing)能。

       一、雜質種類

       金剛石(shi)微(wei)粉(fen)的(de)(de)雜(za)(za)(za)(za)質是指金剛石(shi)微(wei)粉(fen)中(zhong)(zhong)的(de)(de)非(fei)碳成(cheng)分(fen)，可(ke)分(fen)為(wei)顆(ke)(ke)粒(li)(li)外(wai)部雜(za)(za)(za)(za)質和內部雜(za)(za)(za)(za)質。顆(ke)(ke)粒(li)(li)外(wai)部雜(za)(za)(za)(za)質主要由(you)(you)原(yuan)料及生(sheng)(sheng)產過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)引入(ru)，有(you)(you)硅、鐵(tie)、鎳以(yi)及鈣、鎂、鎘等元素；顆(ke)(ke)粒(li)(li)內部雜(za)(za)(za)(za)質由(you)(you)金剛石(shi)合成(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)引入(ru)，主要有(you)(you)鐵(tie)、鎳、鈷、錳、鎘、銅(tong)等。金剛石(shi)微(wei)粉(fen)中(zhong)(zhong)的(de)(de)雜(za)(za)(za)(za)質會影(ying)響微(wei)粉(fen)顆(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)表面性質，使產品不(bu)易分(fen)散。鐵(tie)、鎳等雜(za)(za)(za)(za)質還會使產品產生(sheng)(sheng)不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)(de)磁性，對微(wei)粉(fen)的(de)(de)應用產生(sheng)(sheng)影(ying)響。

       二、雜質檢測方法

       金剛(gang)石微粉的(de)雜質含量檢測(ce)方法有多種：包括重量法、 原子發(fa)射光(guang)譜法、原子吸收光(guang)譜法等，應用當中可根據不(bu)同的(de)要(yao)求選取不(bu)同的(de)檢測(ce)方法。

       1、重量法

       重(zhong)量(liang)(liang)法(fa)適于(yu)總雜質(zhi)(zhi)(zhi)含量(liang)(liang)（不包括(kuo)灼(zhuo)燒(shao)溫(wen)度下燃燒(shao)可(ke)揮發物質(zhi)(zhi)(zhi)）的分(fen)(fen)析檢(jian)測，主要設備(bei)有(you)馬弗爐(lu)、分(fen)(fen)析天平、瓷坩(gan)堝、干(gan)燥(zao)器等(deng)。微粉產(chan)品標準中對(dui)雜質(zhi)(zhi)(zhi)含量(liang)(liang)的檢(jian)驗方法(fa)為(wei)(wei)高溫(wen)燒(shao)失法(fa)：按規定取樣并稱(cheng)取待(dai)(dai)測試樣放(fang)入恒重(zhong)的坩(gan)堝內，將(jiang)裝有(you)待(dai)(dai)測樣品的坩(gan)堝置于(yu)馬弗爐(lu)中經1000℃的灼(zhuo)燒(shao)至恒重(zhong)（溫(wen)度允許±20℃），殘留物重(zhong)即為(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)，并計算出重(zhong)量(liang)(liang)百(bai)分(fen)(fen)比(bi)。

       2、原子發射光譜法、原子吸收光譜法

       原(yuan)子(zi)發射光譜(pu)法(fa)、原(yuan)子(zi)吸收光譜(pu)法(fa)等適合(he)于微量(liang)元(yuan)素的定(ding)性及定(ding)量(liang)分(fen)析。

       （1）原(yuan)子發(fa)(fa)射光譜法(fa)：是利用(yong)(yong)各(ge)種化學(xue)(xue)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)原(yuan)子在(zai)(zai)(zai)外部能(neng)量(liang)激(ji)發(fa)(fa)下，利用(yong)(yong)激(ji)發(fa)(fa)態至基(ji)態的(de)電(dian)子躍遷所產生(sheng)的(de)特征輻射線(xian)來定(ding)性或者(zhe)定(ding)量(liang)分析(xi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)一種分析(xi)方法(fa)。原(yuan)子發(fa)(fa)射法(fa)可對約70種元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)進行分析(xi)。在(zai)(zai)(zai)一般情況下，用(yong)(yong)于1％以下含量(liang)的(de)組份(fen)測(ce)定(ding)，可以準確測(ce)量(liang)出(chu)金剛石(shi)微(wei)粉中ppm級(ji)別的(de)微(wei)量(liang)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)，此(ci)方法(fa)是光學(xue)(xue)分析(xi)法(fa)中產生(sheng)與發(fa)(fa)展(zhan)最早的(de)一種。在(zai)(zai)(zai)近(jin)代各(ge)種材料的(de)定(ding)性、定(ding)量(liang)分析(xi)中，原(yuan)子發(fa)(fa)射光譜法(fa)發(fa)(fa)揮了重要作用(yong)(yong)。具有多(duo)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)同時檢(jian)測(ce)能(neng)力、分析(xi)速度快(kuai)、檢(jian)出(chu)限低、準確度較高等優點。

       （2）原子吸收(shou)光譜法：特定光源(yuan)發射的(de)輻射通過待測元素的(de)原子蒸(zheng)氣時，被其基態(tai)原子所(suo)吸收(shou)，測量(liang)吸收(shou)程度可進行(xing)元素分析(xi)。

       原子(zi)吸收(shou)光譜法(fa)和原子(zi)吸收(shou)光譜法(fa)可相互彌補，不(bu)可互相替換(huan)。

▲ 某高頻電(dian)感耦合等(deng)離子體發射光譜儀

       三、影響雜質測量值的因素

       1、取樣量對測試值的影響

       在(zai)實際操作中發現，金剛石微(wei)粉的(de)取樣量(liang)(liang)(liang)對測(ce)試結(jie)(jie)果影響較大(da)(da)(da)，當(dang)取樣量(liang)(liang)(liang)為0.50g時(shi)，測(ce)試的(de)平均偏(pian)差(cha)較大(da)(da)(da)；當(dang)取樣量(liang)(liang)(liang)在(zai)1.00g時(shi)，平均偏(pian)差(cha)較小；當(dang)取樣量(liang)(liang)(liang)為2.00g時(shi)偏(pian)差(cha)雖然也(ye)較小，但是測(ce)試時(shi)間增加，效率(lv)降低(di)。所以，測(ce)量(liang)(liang)(liang)時(shi)，盲目加大(da)(da)(da)取樣量(liang)(liang)(liang)并不(bu)一定能提(ti)高(gao)分析結(jie)(jie)果的(de)準確性和穩定性，而且會(hui)大(da)(da)(da)幅度的(de)延長操作時(shi)間，降低(di)工(gong)作效率(lv)。

      2、微粉粒度對雜質含量的影響

       金剛石微粉(fen)(fen)粒(li)度(du)(du)越(yue)細(xi)，微粉(fen)(fen)中的雜(za)質含量越(yue)高(gao)。平均(jun)粒(li)徑在3μm以細(xi)的金剛石微粉(fen)(fen)在生產時，因粒(li)度(du)(du)細(xi)，原材料(liao)中夾雜(za)的一些酸堿不(bu)溶物不(bu)易分(fen)離，因而沉淀到細(xi)粒(li)度(du)(du)微粉(fen)(fen)中，從而使雜(za)質含量升高(gao)。再者(zhe),粒(li)度(du)(du)越(yue)細(xi)，制(zhi)造過程中的工序越(yue)多，外部帶入的雜(za)質也越(yue)多，比如分(fen)散劑、沉降液、生產環(huan)境的粉(fen)(fen)塵污染等(deng)雜(za)質。

       在(zai)微(wei)(wei)粉(fen)樣品雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)測(ce)試的(de)研究中(zhong)，我們發(fa)現95％以(yi)上的(de)粗粒度金剛(gang)石微(wei)(wei)粉(fen)產品，其雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)都在(zai)0.50％以(yi)下,95％以(yi)上的(de)細粒度微(wei)(wei)粉(fen)產品其雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)在(zai)1.00％以(yi)下。因此，在(zai)微(wei)(wei)粉(fen)質(zhi)(zhi)量(liang)控制中(zhong)規定3μm以(yi)細的(de)微(wei)(wei)粉(fen)雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)應(ying)小(xiao)于1.00％；3μm以(yi)粗的(de)微(wei)(wei)粉(fen)雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)應(ying)小(xiao)于0.50％；且標準中(zhong)雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)數(shu)(shu)據小(xiao)數(shu)(shu)點后應(ying)保留兩位小(xiao)數(shu)(shu)。因為隨著微(wei)(wei)粉(fen)制造技術(shu)的(de)進步(bu)，微(wei)(wei)粉(fen)中(zhong)的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)會逐(zhu)步(bu)減少，粗粒的(de)微(wei)(wei)粉(fen)有很大(da)一部分雜(za)質(zhi)(zhi)含(han)(han)量(liang)都在(zai)0.10％以(yi)下，如果只保留一位小(xiao)數(shu)(shu)，就不能有效區(qu)分其品質(zhi)(zhi)。

參考資料：

《金剛石微粉》汪靜

《金剛(gang)石微粉雜質含量檢(jian)測方(fang)法》張(zhang)曉晨，孫宇，劉文(wen)芳等