钻石是世界上最坚硬的东西之一

做了两年的金刚石磨具磨料,接触了一群钻石厂,希望我的回答有点用 。
钻石是自然界已知最硬的物质,莫氏硬度10,所有其他矿物都无法磨损钻石(除了水,理论上水流在一定的压力条件下是可以切削一切固体的) 。
钻石厂的工艺分为好多环节,传统上来说都离不开金刚石作为切削剂 。珠宝行业中一颗完美的天然钻石原石应该是正八面体(纺锤形或枣核型那样的中间粗,两端细),虽然这个晶型并不是唯一的天然金刚石的形态,但这个晶型在钻石加工生产中的加工损耗最小,拦腰锯开变成两个金字塔型,然后磨圆、刻面之后就行 。
传统的工艺中,锯钻(对原石的切割分块)是将原石夹在机器上,用一片超薄的青铜片高速旋转(像圆形锯片那样),边缘沾取金刚石粉,然后接触原石,沿着划定好的分割线进行切割,这个过程非常缓慢,锯片(青铜片)的损耗极大,但这种方式到今天仍在大颗粒钻石方面广泛应用,因为这个方式最安全 。
切割开得钻石就要进入筛选,然后送到粗磨部门,将钻石粘在圆柱形的夹具上,然后以夹具轴线为轴心旋转,砂轮从侧面接触,将钻石的外形磨出来:圆形的腰线、圆锥型的亭部、斜面台阶型的冠部 。一共要分为两次打磨,所用的砂轮必须是陶瓷金刚石砂轮,因为保型性好,锋利度好 。粗磨好的钻石坯还要进行检查和筛选,然后送到刻面抛光车间,将钻石按照角度夹在手持式夹具(行话好像叫八爪手)上,然后在一个水平旋转的铸铁或铸钢的磨盘上打磨,这个磨盘会提前涂覆(盘面拉丝后将金刚石粉混合胶水涂上去或者直接电镀)一层粒径不超过5微米的金刚石粉,一个一个刻面的切割、抛光,直到全部157个刻面完成,这个工序可以分成好几个组分别进行 。
激光技术的发展极大的改变了钻石生产加工行业,现在激光切割已经应用在了小颗粒钻石的分切领域,工艺上是将原石固定在一个可以活动的平台上(运动方向为单向往复),激光聚焦成极细的一束,根据定位照射在钻石表面划定好的分割线位置,平台快速运动,光束沿着切割线往复运动,一点一点的烧蚀,直到钻石完全烧断,形成两个颗粒,切面为黑色的烧蚀层,后期简单的打磨或酸洗就能去除,这个过程其实很快,0.3克拉的原石的切割大概就是一分钟左右(依激光功率和切割精度有变化) 。
现在更牛的技术是用激光直接完成开粗坯,就是把钻石亭部、冠部和腰部的全部157个刻面通过数控的方式一次性烧出来,然后上铸铁刻面盘磨除烧蚀层并精抛就完成了一颗钻石的加工 。
印度是世界上最大的钻石加工国,每10粒钻石中就有6粒以上是在印度加工的,但主要集中在价值低的小颗粒的碎钻(0.3克拉以下),厂家的利润很低,工作条件很恶劣,大热的天,二三十个工人挤在一个20平方米左右的房间里围着机器打磨钻石,只有一台电扇扇风,各个工序打磨下来的钻石粉尘还要收集起来卖废品,有人收购这个 。一颗钻石只赚不到两毛钱的加工费 。当然也有大颗粒的,我在印度某些厂亲眼见过成品超过3克拉的大钻,带GIA证,出厂价两万多美元 。根据一般的损耗比反推,原石起码是5克拉 。
中国钻石厂不算多,但加工的石头一般都比印度的大,当然工厂环境要好的多,有空调,有相对完善的工作防护和福利 。当然每粒石头的加工费也高不少 。
人类在大自然中发现的最坚硬的物质就是钻石,摩氏硬度为10,可以划伤一切物体(无论合成还是天然) 。

钻石是世界上最坚硬的东西之一

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