第一篇：合成钻石的历史、现状及其主要方法
第四节 合成钻石及其方法
一、合成钻石的历史和现状
二、高温高压中晶触媒法合成钻石
三.化学气相沉淀法(CVD)合成钻石
一、合成钻石的历史和现状
早在18世纪人们就开始了合成钻石的探索，但直到20世纪，由于热力学及高温高压技术的发展，才使钻石的合成得以实现。1953年瑞士工程公司（ASEA）使用压力球装置首次成功地合成出了40粒小颗的钻石，美国通用电气公司（GE）也于1955年采用压带装置合成出了小颗粒的钻石。此后，工业级钻石的合成技术得到广泛应用，目前几乎三分之二的工业用钻已由合成钻石替代了。但直到1970年宝石级大颗粒的钻石才由美国通用电气公司合成成功。经过近三十年的努力，目前已能获得十几克拉大的晶体，但宝石级钻石合成的成本仍然很高，不能进行大批量的生产。2000年可切磨的合成钻石只有3500ct，仅占当年天然宝石级钻石产量的0.01%。
到二十世纪九十年代，采用化学气相沉淀法（CVD）合成钻石薄膜，在固相基片上沉积形成金刚石多晶质薄膜，作为工业用途。2003年，美国阿波罗公司合成出达到宝石级单晶，并开始商业性生产。最近，美国华盛顿卡内基研究所地球物理实验室实现100μm/h的CVD合成钻石的速度，生产出了10ct、半英寸厚的单晶钻石。为了进一步加大合成钻石晶体的尺寸,采用CVD顺序地在钻石基片的6个面上生长 的方法，有可能实现英寸级(约300ct)无色钻石单晶的三维生长。人们还发现,高压高温热处理能改善CVD合成钻石的颜色、提高合成钻石的硬度。
二、高温高压种晶触媒法合成钻石 1.合成钻石的原理
钻石和石墨是碳的两种同质多像的变体。根据钻石-石墨的相平衡图可知，在常温常压下石墨是碳的稳定结晶形式，钻石只有在高温高压下才是最稳定的，在高温高压（相图中钻石稳定区的条件）下，石墨的中的碳原子会重新按钻石的结构排列，而形成钻石(图7-34)。
合成钻石的方法主要分静压法、动压法和低压法（即在亚稳定区内生长钻石的方法）。合成工业用钻石主要采用静压法中的静压触媒法，通过液压机产生（4500-9000）X109Pa的压力，以电流加热到1000-2000℃的高温，利用金属触媒实现石墨向钻石的转化。
宝石级合成钻石也是采用的静压法，但加入了种晶，所以又称为晶种触媒法。金属触媒的主要作用是降低石墨向钻石转化的温度和压力条件，提高转化率。同时，金属触媒可以作为碳的溶剂。在适当的温度压力条件下，石墨和钻石都可以溶于触媒中，并且，石墨的溶解度大于钻石，当压力升高时，二者的差异也增大。因此，当石墨在金属触媒中溶解达到饱和时，对钻石而言就已经达到过饱和了，此时，钻石容易从触媒中结晶出来。在合成过程中对温度、压力的控制较复杂，晶体生长的时间较长，所以成本比合成工业钻砂高得多。
2.宝石级钻石的合成工艺(1)高压装置
合成宝石级钻石主要采用带 形压机和球形压机两种：
① 带状压机（Belt）：这种装置是美国通用电气公司发明的，又称两面顶压机（图7-34），压力由上下两个顶锤的挤压产生。这种压机合成一粒1克拉 大小的晶体需要60个小时。
② 球形压机（BARS）：1990年由俄罗斯人发明的，压力由六个个顶锤的挤压产生（图7-
35、36），体积比带状压机小，生产成本更低。
图7-34 钻石-石墨相图
图7-35 球形压机
图7-34 压形压机
(2)原料：通常选用天然或合成的钻石粉、石墨及石墨与钻石的混合物作为碳源。
(3)触媒：一般采用铁镍合金、铁锰镍合金，也可根据消除氮(N)的需要采用其他的触媒，如铝质的触媒。
(4)压力舱：用叶腊石作成柱形舱体，用来放置原料、触媒和种晶。
(5)种晶：天然或者合成钻石1到2粒，放在生长舱的两端。
(6)工艺过程：在5.5-6 x10Pa的压力和1650℃温度下，碳溶解于金属触媒中，样品仓具有一定的温度梯度，中间温度较高(1650℃)，两端较低(1550℃)，图7-37 反应舱内部结构（压带装置和分裂球装置中溶解于触媒中的碳 迁移到温度较低的种晶上结晶出的反应舱相同）
来，生长出钻石单晶体。
3.合成钻石的晶形、颜色及类型的控制
(1)晶形：合成钻石晶体形态主要为立方体与八面体的聚形。合成时的温度对形态有一定的影响。温度较低（1300℃）时以立方体为主，温度较高（1600℃）时以八面体为主（图7-38,39）。
9图7-36 球形压机
图7-38 合成钻石晶形与生长温度的关系
（2）颜色和类型
图7-39 合成钻石晶体呈立方体的与八面体的聚形
合成钻石的颜色和类型也可以控制。因为生长舱内充满了空气，空气中含有氮，所以大多数合成钻石都是含孤氮的Ib型钻石。这种钻石多为黄到褐色。如果在反应舱内放一些氮的吸收剂，如锆或铝，则可以获得无色的不含氮的Ⅱa型钻石。如果同时再加入一些硼，则可合成出含硼的蓝色Ⅱb型钻石。
4.宝石级合成钻石的主要识别特征
(1)结晶习性：合成钻石常常为立方体、八面体，及二者的聚形(图7-39)，而天然钻石最常见的形态是八面体、菱形十二面体或二者的聚形或三角薄片双晶。
(2)晶面纹理：合成钻石可显示树枝状、漏砂状或交切状纹理（图7-40），接种面上粗糙不平。天然钻石常见三角凹痕（图7-41）。
(3)种晶：存在种晶和种晶幻影区。
(4)钻石类型：合成钻石为Ib型或者II型，Ib型经高温处理后可成为Ib和IaAB的混合型。
(5)包裹体：针状、片状、针点状的金属包裹体（图7-42），大量图7-40合成钻石可显示 漏砂状、交切状纹理 的金属包裹体使得合成钻石具有明显的有磁性，甚至会导电。
(6)吸收光谱：合成钻石无415nm吸收线，D.Beers钻石贸易公司（DTC）推出的钻石光谱鉴定仪（DIAMONDSURE，图7-43）就是通过检测415nm吸收线是否存在来区分天然与合成钻石。
图7-41 天然钻石表面有时
可见三角凹痕
图7-42 金属熔剂残余包裹体
（DIAMONDSURE）
图7-43 钻石光谱鉴定仪
(7)紫外荧光：合成钻石的长波紫外荧光弱于短波，而天然钻石的正好相反。
(8)荧光分带图案：合成钻石在超短波紫外线下有特征的分带现象，称为“马尔他十字分带”现象，如图7-44所示。天然钻石则显示年轮状荧光分布。钻石荧光 图案鉴定仪（DIAMONDVIEW，图7-45）是专门用于检测钻石荧光图案特征的仪器。
(9)阴极发光：与紫外下荧光分带特征相似。
图7-44 合成钻石在紫外光下
特征的荧光分带现象
图7-45 钻石结构荧光鉴定仪
（DIAMONDVIEW）
三、化学气相沉淀法(CVD)合成钻石
1.基本原理
这种方法是用微波加热、放电等方法激活碳基气体（如甲烷），使之离解出碳原子和氢原子（或甲基CH3和氢原子），游离的碳原子形成钻石。
合成的条件是： 温度800～1000℃，约0.1个大气压的CH4+H2混合气体，过高的H2分压易形成石墨，衬底用钻石晶体，起种晶的作用，生长速度0.01-1mm/h。
2.合成装置：如图7-46所示。
图7-46 化学气相沉淀法合成钻石的装置
4.CVD合成钻石的主要识别特征
（1）生长特征：具有生长层结构，如平行的异常消光纹。（2）钻石类型：CVD合成钻石为Ib型或者含极少孤N的IIa型。
（3）红外光谱：在753，7354，6856，6425，5564，3323，3123cm-1处有与H有关的吸收峰，经HTHP处理可将其部分除去，只留下3107cm-1的H-C峰。
（4）紫外荧光特征：未经高温高压处理的CVD钻石具有特征的橙红色荧光（图7-48a）,高温高压处理后呈黄绿色（图7-48b）。
（5）荧光图案：CVD合成钻石的荧光图案具有细致的纹理，尤其是在阴极发光下易于观察到（图7-48）。
（6）外观特征：切磨的钻石往往呈扁平状,淡褐色到深褐色的体色，但是经HTHP处理后可近于无色。
a.b.a.橙色的荧光和细密的生长纹；b.经HTHP处理后，荧光改变成黄绿色, 但细密的生长纹特征没有改变
图7-48 CVD合成Ib型钻石的紫外荧光图案
第二篇：钻石鉴定方法
钻石鉴定方法
对于在没有仪器的情况下鉴别钻石的真假，区分真正的钻石和人造钻石、水晶、玻璃或锆石等，人们发明并积累了很多非常简便而又实用的方法，钻石鉴定方法。用手摸的方式来鉴别钻石的真假，是那些比较有经验的人常常使用的方法，用手指轻轻触摸钻石的晶面，会有一种粘性的感觉，这种胶粘性是真钻所特有的。因为钻石对油脂有一种亲和力，而人手指皮肤上会有很微量的一些分泌的手油，这种皮肤油脂与石的晶面接触，就会因钻石对油脂的亲和力产生粘性的感觉。而那些另外的材料自然就不会有这种特殊的感觉了 但如果鉴别者的经验不足，还是难于区分出真假钻石的，所以要慎用此方法。用铅笔来鉴别钻石的真假，是一个比较简单的方法。这是以前一个苏联专家发现的(首先要向他表示由衷的感谢)，这个简易的方法深受一般钻石爱好者的欢迎，当然仅仅利用一枝铅笔来鉴定，肯定不是绝对可靠的。在鉴定的时候，要先把钻石用水湿润，然后再用铅笔轻轻的刻划，在真钻石的晶面上，铅笔划过的地方，是不留痕迹的，而如果不是钻石，而是玻璃、水晶等材料，就会在表面上留下痕迹。但注意哦：一般情况下，用铅笔刻划来鉴别钻石的真假，这种方法的准确性是较高的。不过，在鉴别的时候，要注意有些镶嵌好了的旧钻石首饰，是不宜用水浸润的，因为如果是铜或银等材料做镶座的首饰，就很容易氧化。另外，一般情况下钻石的晶面也需避免油类、尘埃以及物的接触，玉石鉴定《钻石鉴定方法》。这个方法简单吧，呵呵，您如果要购买的话，就不必愁真假问题了
1.真钻放在手上是看不到手纹的2.真钻能够将玻璃划开
3.用带有油性的笔在钻石上划一下，表面留下清晰痕迹的为真钻石，如是小点或断断续续的线，则为假的4.在钻石上滴一滴水，如能鼓起来且长期不散则为真钻
5.哈气。钻石表面的水汽若很快散去则为真
6.在白纸上划横线，把钻石放上去，能看到横线的就是假的-
1、钻石的硬度为10度,自然界中任何物质不能与之相比.也就是说钻石可以刻划任何物质。
2、钻石是由碳元素结晶而成，故而具有热导性，用热导仪检测钻石极为灵敏，但是要注意最近市场上出现一种名为碳化硅的类钻石物质，是实验室生产的高科技产品，硬度十分接近天然钻石，也具有热导性，显然热导仪不是万能的。这里介绍几种鉴别钻石真假的简易方法：
(一)钻石具有特殊的光泽--金刚光泽。强的色散和高的折光率使钻石光彩夺目，在100w白炽灯光下，琢磨好的钻石比其它相似的宝石更具光泽，更加美丽悦目。
(二)钻石对油泥和污垢有吸附力。手指带有油脂，抚摩钻石有粘性。会在钻石表面留下手指的纹路。这种特性是其它宝石不具备的。
(三)钻石属等轴晶系，单折光性质，透过钻石看纸上的线条为单线，字不重影。而其它多数宝石是双折光的，透影时将出现双像。
(四)钻石表面抛光光滑，但用钢笔在钻石表面划过能留下连续的墨水线。如是假冒品，所谓的墨水线条将是小园点。
(五)钻石是自然界最硬的物质，任何矿物都不能刻划它，故而可作为一种重要的鉴别依据。如蓝宝石硬度是9度，能刻动蓝宝石的只有钻石，相反则不行。它们相对硬度的确定，再辅以其它方面观察就可以此确定钻石的真伪了。当然对于成品钻石来说，由于钻石性脆，这种方法不要轻易使用，否则极易给钻石造成损伤。
第三篇：材料合成与制备方法
第一章 1、1 溶胶凝胶
1、什么是溶胶——凝胶？
答：就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。
2、基本原理（了解）
3、设备：磁力搅拌器、电力搅拌器
4、优点：该方法制备块体材料具有纯度高、材料成分易控制、成分多元化、均匀性好、材料形状多样化、且可在较低的温度下进性合成并致密化等
5、工艺过程：自己看
6、工艺参数：自己看 2、1水热与溶剂热合成
1、水热法：是指在特制的密闭反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压(或自生蒸气压），创造一个相对高温、高压的反应环境。
2、溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。
3、优点：a、在有机溶剂中进行的反应能够有效地抑制产物的氧
化过程或水中氧的污染；
b、非水溶剂的采用使得溶剂热法可选择原料范围大大扩大； c、由于有机溶剂的低沸点，在同样的条件下，它们可以达到比水热合成更高的气压，从而有利于产物的结晶；
d、由于较低的反应温度，反应物中结构单元可以保留到产物中，且不受破坏。同时，有机溶剂官能团和反应物或产物作用，生成某些新型在催化和储能方面有潜在应用的材料
4、生产设备：
高压釜是进行高温高压水热与溶剂热合成的基本设备；（分类自己看),高压容器一般用特种不锈钢制成，5、合成工艺：选择反应物核反应介质——确定物料配方——优化配料顺序——装釜、封釜——确定反应温度、压力、时间等试验条件 ——冷却、开釜——液、固分离——物相分析
6、水热与溶剂热合成存在的问题：
1、无法观察晶体生长和材料合成的过程，不直观。
2、设备要求高耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬、技术难度大温压控制严格、成本高。
3、安全性差，加热时密闭反应釜中流体体积膨胀，能够产生极大的压强，存在极大的安全隐患。
7、水热生长体系中的晶粒形成可分为三种类型：
a、“均匀溶液饱和析出”机制
b、“溶解-结晶”机制
c、“原位结晶”机制
8、水热与溶剂热合成方法的适用范围：低温生长单体、制备薄膜、制备超细（纳米）粉末 1、3化学气相沉积
1、化学气相沉积乃是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。
2、气相中析出的固体的形态主要有：在固体表面上生成薄膜、晶须和晶粒、在气体中生成粒子
3、常用三种CVD技术优缺点：
APCVD（常压化学气相沉积）
优点：反应器结构简单、沉积速率快、低温沉积
缺点：阶梯覆盖能差、粒子污染
LPCVD（低压化学气相沉积)
优点：高纯度、阶梯覆盖能力极佳、产量高、适合于大规模生产
缺点：高温沉积、低沉积速率
PECVD(等离子体增强化学气相沉积）
优点：低温制程、高沉积速率、阶梯覆盖性好
缺点：化学污染、粒子污染
4、切削工具的应用（自己看）、模具（自己看）
5、气相化学沉积的生产装置：气相反应室、加热系统、气体控制系统、排气系统 1、4 自蔓延高温合成（SHS)又称燃烧合成（CS)
1、自蔓延高温合成是：利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导做用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。
2、SHS技术同其它常规工艺方法相比，具有的优点：
答：(1)节省时间，能源利用充分；
(2)设备、工艺简单；
(3)产品纯度高（因为SHS能产生高温，某些不纯物质蒸发掉了），反应转化率接近100%；
(4)不仅能生产粉末，如果同时施加压力，还可以得到高密度的燃烧产品；
(5)产量高（因为反应速度快）
3、目前SHS研究中仍存在着一些问题：难以获得致密度非常高的产品、理论研究明显滞后于技术开发、这项技术并不能适用于所有体系、由于体系的多样化，迫切需要对各种体系进行试验和总结、国际间交流和合作还不广泛 1、5等离子体烧结技术
1、SPS：放电等离子烧结技术
PAS(Plasma Activated Sinteriny）：等离子活化烧结
PAS（Plasma Assister Sinteriny）：等离子体辅助烧结
2、等离子体烧结技术的适用范围：SPS技术具有升温速度快、烧结温度低、烧结时间短、节能环保等特点，SPS已广泛应用于纳米材
料、梯度功能材料、金属材料、电磁材料、复合材料、陶瓷材料等的制备。
3、等离子体是宇宙中物质的一种形态，是除固、液、气三态外物质的第四种形态。等离子体是指电力程度较高、电离电荷相反、数量相等的气体，通常是有电子、离子、原子或自由基等粒子组成的集合体。
4、等离子体烧结技术的工艺流程：选择适当模具——选择适当模具——填充模具——施加压力——放入等离子体烧结——静压成型——电脑调节烧结参数等离子体快速烧结——试样成品——性能检测与研究
第二章 2、1特种陶瓷制备原理
1、特种陶瓷产品的发展趋势、研究与开发的重点（自己看）2、2特种陶瓷粉体的制备
1、粉体颗粒：指在物质的结构不发生改变的情况下，分散或细化得到的固态基本颗粒。
2、一次颗粒：指没有堆积、絮联等结构的最小单元的颗粒。
3、二次颗粒：指存在有在一定程度上团聚了的颗粒。
4、团聚：一次颗粒之间由于各种力的作用而聚集在一起成为二次颗粒的现象。
5、粒度分布：分为频率分布和累积分布，常见的表达形式有粒度分布曲线、平均粒径、标准偏差、分布宽度等。
6、频率分布：表示与各个粒径相对应的粒子占全部颗粒的百分含量。
7、累积分布：表示小于（或大于）某一粒径的粒子占全部颗粒的百分含量，累积分布是频率分布的积分形式。
8、粒度分布曲线： 包括累积分布曲线和频率分布曲线。
9、比表面：单位体积粉料所具有的表面积
10、空隙量的表示方法有：
表观密度：即单位体积粉体层的质量。
气孔率：即粉体层中空隙部分所占的容积率。
11、粉体的制备方法一般来说有两种：粉碎法、合成法
12、固液气相反应的特点（了解）
13、机器粉碎设备：
1、机械冲击式粉碎（破碎）：鄂式破碎机、圆锥破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、轮碾机
2、球磨粉碎
14、影响粉碎效率因素：
答：
1、球磨机的转速；
2、研磨体的比重、大小及形状；
3、球磨方式（球磨方式有湿法和干法两种）；
4、装料方式；
5、球磨机直径；
6、球磨机内衬的材质。2、3
1、粉料的造粒为什么？
答：对于特陶的粉料，一般希望越细越好，但对于成型，尤其是干压成型，粉料的假颗粒度越细，流动性反而不好，不能充满模子，成形后气孔较多，致密度不高。所以成型前要进行造粒。
2、造粒：在很细的粉料中加入一定的塑化剂（如水），制成粒度较粗，具有一定颗粒级配、流动性好的粒子（约20目~80目）。
3、造粒的方法：一般造粒法、加压造粒法、喷雾造粒法、冻结干燥法
4、陶瓷成型的方法：注浆成型、热压铸成型、可塑法成型、干压成型、等静压成型、带式成型法
5、高温排蜡为什么？
答：因为如果烧成前不先经过排蜡处理，则烧成时石蜡在高温下熔化流失、挥发、燃烧，坯体将失去粘结而解体，不能保持其形状。
6、排蜡温度通常为900~1100 ℃。若温度太低，粉料之间无一定的烧结出现，不具有一定的机械强度，坯体松散，无法进行后续的工序；若温度偏高，直至完全烧结，则会出现严重的粘结，难以清理坯体的表面。排蜡后的坯体要清理表面的吸附剂，然后再进行烧结。
7、干压与等静压成型的特点（了解）2、4 特种陶瓷的烧结
1、烧结：是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。
2、陶瓷的烧结，可以分为固相烧结和液相烧结。
高纯物质在烧结温度下通常无液相出现，属固相烧结，如高纯氧化物等结构陶瓷，而有些在烧结时常有液相出现，属液相烧结，如滑石瓷。
3、实现低温烧结的方法：采用先进的烧结技术、补加添加剂、粉料细化
4、哪些情况采用气氛烧结？
答：
1、制备透光性陶瓷的气氛烧结
2、防止氧化的气氛烧结
3、引入气氛片的烧结
5、微波烧结是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料在电磁场中的介质损耗使材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。
6、微波烧结优点 ：
答：①整体加热②能实现空间选择性烧结。③升温速度快，烧结时间短，且降低烧结温度。④易控制性和无污染
第三章 3、1
1、氧化铝陶瓷是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。常见的有三种，即α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3。已有α、β、γ、δ、ε、δ、ε、ζ、κ、λ、ρ及无定型氧化铝等12种
2、Al2O3预烧的目的：①使γ-Al2O3 全部转变为α-Al2O3，减少烧成收缩。②排除Al2O3原料中的Na2O，提高原料的纯度。
3、Al2O3预烧质量的检查： 染色法、光学显微镜法、密度法
4、Al2O3陶瓷的生产工艺：原料的燃烧——磨细——配方——加粘结剂——成型——素烧——修坯——烧结——表面处理
5、影响Al2O3陶瓷烧结的因素：（需要展开所以最好自己看）
答：成形方法的影响、烧结制度的影响、烧结气氛的影响、添加剂的影响、烧结方法的影响 3、2 ZrO2陶瓷
1、ZrO2的性质：斜锆石（ZrO2）和锆英石（ZrO2•SiO2）。
2、ZrO2的结晶形态：单斜晶系(m-ZrO2)、四方晶系(t-ZrO2)、立方晶系(c-ZrO2)。
3、稳定剂：Y2O3、MgO、CaO、CeO等，可使ZrO2变成无异常膨胀、收缩的稳定ZrO2
4、ZrO2 增韧陶瓷：ZrO2 颗粒弥散在其它陶瓷基体中，当基体对ZrO2颗粒有足够的正应力，而ZrO2的颗粒度又足够小，则其相变温度可降至室温以下，这样在室温时ZrO2 仍可以保持四方相。当材料受到外应力时，基体对ZrO2 的压抑作用得到松弛，ZrO2 颗粒即发生四方相到单斜相的转变，并在基体中引起微裂纹，从而吸收了主裂纹扩展的能量，达到增加断裂韧性的效果，这就是ZrO2 的相变增韧。（自己在适当的总结一下）
5、ZrO2 增韧陶瓷研究发展趋势：高温增韧、中低温时效性、抗热震性、抗热震性、纳米颗粒增韧 3、3MgO、BeO陶瓷
BeO作业题分数不多 3、4碳化物陶瓷
1、典型碳化物陶瓷材料有碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、碳化钛(TiC)、碳化锆(ZrC)、碳化钒(VC)、碳化钽(TaC)、碳化钨(WC)和碳化钼(Mo2C)等。
2、非氧化物陶瓷：是包括金属的碳化物、氮化物、硫化物、硅化物和硼化物等陶瓷的总称。
3、非氧化物陶瓷在以下三方面不同于氧化物陶瓷： 1）非氧化物在自然界很少存在，需要人工来合成原料。
2）在原料的合成和陶瓷烧结时，易生成氧化物，因此必须在保护性气体（如N2、Ar等）中进行；
3）氧化物原子间的化学键主要是离子键，而非氧化物一般是键性很强的共价键，因此，非氧化物陶瓷一般比氧化物难熔和难烧结。
4、碳化物在非常高的温度下均会发生氧化，但许多碳化物的抗氧化能力都比W、Mo等高熔点金属好，这是因为在许多情况下碳化物氧化后所形成的氧化膜具有提高抗氧化性能的作用。
5、B4C的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，但碳化物的脆性一般较大。
6、SiC陶瓷基本特性：硬度高、，强度好，热导率高，抗氧化性好。SiC有多种晶型，低温型为立方相b-SiC，2100℃向高温型a-SiC转变。
7、SiC的合成方法主要有化合法、碳热还原法、气相沉积法、有机硅先驱体裂解法、自蔓延(SHS)法、溶胶-凝胶法等。
8、碳化硅陶瓷制造工艺：热压烧结、常压烧结、反应烧结、浸渍法、浸渍法
3.5
氮化物陶瓷
1、氮化物陶瓷主要有氮化硅(Si3N4)、氮化铝（AlN）、氮化硼（BN）、氮化钛（TiN）和赛隆陶瓷。
2、氮化硅陶瓷基本特性： A-Si3N4：低温型，是针状结晶体。β-Si3N4：高温型，是颗粒状结晶体。
3、BN有两种晶型：立方BN和六方BN，在高温高压下六方BN可转变为立方BN。立方氮化硼(CBN)硬度仅次于金刚石。六方氮化硼(HBN)又称之为白石墨。
4、氮化铝陶瓷基本特性：最大的特点是导热率高，热膨胀系数小，强度高，电绝缘性能好
5、赛隆陶瓷：是Si3N4与尖晶石AlN.Al2O3的固溶体
第四章 4、1磁性陶瓷
1、按铁氧体的晶体结构分：尖晶石型（MFe2O4）；石榴石型（R3Fe5O12）；磁铅石型（MFe12O19）（M为铁族元素，R为稀土元素）。4、2电介质陶瓷
1、性质分别称为压电陶瓷、热释电陶瓷和铁电陶瓷。
2、一般特性：电绝缘与极化、介电损耗
4.3 压电陶瓷
1、极化：是指电介质陶瓷中的分子正负电荷移动，造成正负电荷中心不重合，在电介质陶瓷内部形成偶极矩。
2、压电效应：在没有对称中心的晶体上施加一个机械力（压力、张力或切向力）时，则发生与应力成比例的介质极化，在晶体表面的两电极上会出现等量的正、负电荷，电荷多少与力的大小成正比，当机械力撤去后，电荷会消失，这种现象称为正压电效应。当在晶体上施加一个外电场引起极化时，晶体会发生形变，且形变大小与电场成正比，若撤除电场，则晶体又恢复原状，这一现象称为逆压电效应。正、逆效应统称为压电效应。
3、压电陶瓷：经过人工极化处理具有压电效应的陶瓷制品。
4、压电陶瓷的性能参数：（自己看好多）
5、典型的压敏陶瓷;碳酸钡、钛酸铅、钛锆酸铅 4.4
敏感陶瓷
1、热敏陶瓷分为负温度系数NTC、正温度系数PTC热敏陶瓷、临界温度热敏电阻C.T.R及线性阻温特性热敏陶瓷
2、典型的气敏陶瓷：SnO2系气敏陶瓷、ZnO系气敏陶瓷、Fe2O3系气敏陶瓷
4.4
超导陶瓷
1、超导体，是指当某种物质冷却到低温时电阻突然变为零，同时物质内部失去磁通成为完全抗磁性的物质。
2、判断材料是否具有超导性，有两个基本的特征：超导电性、完全
抗磁性
3、从材料来分，可分为三大类，即元素超导体、合金或化合物超导体、氧化物超导体（即陶瓷超导体）。
从低温处理方法来分，可分为液氦温区超导体（4.2K以下），液氢温区超导体（20K以下），液氮温区超导体（77K以下）和常温超导体。
4、表征超导材料的基本参量有：临界温度TC、临界磁场HC、临界电流IC和磁化强度M。
5、测量临界温度有不同的方法，主要有：1）电阻测量法。2）磁测量法。
4.5
抗菌材料
1、目前所应用的无机抗菌材料主要有：
1）载银、铜、锌等抗菌离子的离子型抗菌材料。
2）利用二氧化钛光催化活性的无机抗菌材料。
2、银离子的抗菌机理只是停留在假说阶段，目前有接触反应说和催化反应说。
3、光催化抗菌材料的抗菌机理：
当含有紫外线的光照射到抗菌剂时，产生电子（e-）和空穴（h+），产生的电子和空气中的组分反应，生成过氧化氢（还原反应）： e-+ O2+ H2→H2O2 空穴和抗菌剂表面的微量水分反应生成氢氧根（氧化反应）：h+ + H2O→OH-+ H+
过氧化氢和氢氧团具有杀菌作用，可将有机物分解成二氧化碳和水，因此可将细菌慢慢分解，并具有防污、除臭功能。
4、银系抗菌材料的抗菌性能评价：
答;①抗菌能力：主要通过最低抗菌质量浓度（MIC）、最小杀菌质量浓度（MBC）和杀菌率三个指标来评价。
②安全性：③细菌的耐药性： ④耐光性⑤耐热性⑥缓释性能 4、6的课件打不开题目没搞：
1、生物陶瓷应具备的性能
2、生物陶瓷的优点
3、生物陶瓷的种类
4、生物惰性陶瓷的种类
5、活性陶瓷的种类
第四篇：钻石的鉴定方法
钻石的鉴定方法
对 于钻石原石的鉴别，其结晶上的一些特点是很明显的，例如，晶形上常呈八面体、歪八面体，还可见呈立方体或各种聚型({111}+{100});对那些表面 常被熔蚀成浑圆状的钻石原石，可发现一些反映结晶特点的蚀像，如八面体中有三角形的蚀像，立方体中有四边形蚀像;此外，晶面上的阶梯状生长纹及典型的金刚 光泽也是重要的鉴别依据，钻石的鉴定方法。
钻石成品的鉴别
对于钻石成品，则有如下的鉴别方法：
1.钻石的肉眼(含10×放大镜下)鉴定
(1)注意宝石的光泽与色散。钻石应呈现典型的金刚光泽，除非受不合格抛光质量的影响;
切磨标准的钻石成品应能呈现出明显的“火彩”，但需注意常见的人造仿钻品(如立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石……)呈现出更明显的“火彩”，从冠部观察见泛出七彩色光，而钻石的“火彩”一般泛出的只是蓝色和橙色两种光。
观看下面的图片: 中间是钻石，从1点钟位置起，依次是：萤石、石英、托帕石、合成蓝宝石、合成尖晶石、YAG、玻璃、GGG、锆石、CZ、铌酸锂、钛酸锶和合成金红石。
(2)注意钻石某些特性的表象。这些特性及其表象主要有：
A、由于钻石的最高硬度，所以在钻石的表面不应有擦痕。
B、由于钻石属等轴晶系，所以有双折射的天然代钻品很可能是锆石。
C、由于钻石的高折光率及精良的切工，当将钻石成品台面向下倒置于一文字上时，从亭部将无法看清该字，此称“读字法”;若将钻石的台面倾向观察者侧置，从台面观察宝石亭部与观察者视线相对的一侧，看不到因为光线漏出而呈现的暗窗，此称“暗窗法”。
将钻石台面向下倒置于一玻璃器皿中，加水至相当钻石底尖位置的高度，以聚敛光源垂直照射其底尖，当将容器拿离下承物一定距离后，在下承物背景上可看到一光芒四射的影像，而且四射光芒远离中心的光域范围，不似其它宝石的影像，光芒与光域交织在一起，此称“看图法”。
(3)用10倍放大镜注意观察不抛光的宝石腰部有否蚀像、解理面、生长纹等原始痕迹。
(4)注意钻石的一些辅助鉴定特征。凭借这些特征虽不能直接得出鉴定的结果，但却能籍此简单有效地达到防范的目的。这些特征主要有：
A、注意钻石的“量价比”。钻石的基本特征就是粒小价高，如有相违则需注意。
B、注意钻石加工工艺留下的一些特征。这些特征由钻石的某些特性与特殊的钻石切工引致，主要包括：边棱直且利，无毛边(偶见残留晶面缺陷或崩口);刻面交接好，角顶很尖，无过陇或未碰尖现象;冠、亭部的对线很准确;从台面看钻石亭部刻面的反光总是有明有暗，玉石鉴定《钻石的鉴定方法》。
2、液滴试验
本试验的依据是钻石的亲油性。具体做法是用油性笔可以在钻石的表面划线或写字，而在其它宝石表面做同样试验时，油迹将呈断续的浮滴状。与此相类似，民间还 有一种铅笔划线法，具体做法是先用水润湿样品，然后以铅笔在其表面上划线，如果不留下铅笔的痕迹，说明被测样品为钻石，否则为其它宝石品种。
3、仪表试验
(1)热导仪。根据钻石的高热传导性能而设计，由于简单实用便于携带，它成为鉴定钻石最常用的仪表。由于此仪表较昂贵，民间常以“舌舔”的土办法去体验样品的冰凉感，从而判断样品的热导率，不过这种方法的灵敏度较低。
(2)钻石眼(反射仪)。根据钻石在红外线照射下的反射率明显大于其它物质的原理而设计。这类仪表实际使用得不多，因为其使用有一定的约束条件，例如只能测裸钻，而且主要可测标准圆钻式切工者。
4、密度测定
除了测得3.52(±0.01)g/cm3的标准钻石密度值外，还可注意一些可供简易鉴定参考的规律性特征，例如因“火彩”而与钻石外观非常相象的常见人 造代钻品，其密度均大于钻石且差别明显，所以，同样尺寸下仿钻品要重，而同样重量下仿钻品的颗粒要小;常见无色透明的天然宝石，其密度值多比钻石小，其中 与无色透明托帕石之间，虽密度很接近，但据均非性很容易将之区分开。
5、宝石显微镜观察
利用宝石显微镜主要是观察包体特征。根据钻石形成的地质条件，其包体类别的特点是以固态包体为主，而具体常见的包体品种有：金刚石、透辉石、镁铝榴石、尖晶石、橄榄石、锆石及石墨(碳斑)等，这反映了钻石形成的基性超基性环境。
6、浸没试验
因为折射仪测定的上限一般是1.81，钻石的折射率特征只能通过浸没法间接获得。根据钻石折射率的特点，试验可选择二碘甲烷(N=1.74)作浸液。
其中，因为折射率与二碘甲烷接近而边界不清者，多属代钻品。不过需要注意：人造代钻品的折射率值与钻石相差不大甚至更高，这样浸没试验将发挥不出效果;由于不是准确测定，该试验的结论只能是供钻石鉴定的辅助依据。
7、分光镜观察
无色-淡黄色系列的钻石在紫光区(415nm)有吸收带，褐色钻石在蓝绿光区(504nm)处还有一条吸收线。
8、荧光试验
在紫外线长波条件下，钻石发蓝白色的荧光，Ⅱb型钻石还可见到磷光。不过需要注意：有些产地的钻石无此现象，另外，具蓝白色荧光者还有其它的一些宝石品种。
9、X-光照相试验
由于钻石对X-光的透射能力强，因此在该试验的感光照片上出现的是亮斑，而其它外观相似宝石在同样试验条件下得到的是一宝石的暗影。此试验因属有损鉴定，应慎用。
10、硬度试验
此试验虽属有损鉴定应慎用，但由于只有钻石的锐部(如腰棱)才能在刚玉片上留下擦不掉的划痕，所以这是一种简单有效的鉴定方法，可以适时地择用。
第五篇：清远连州典当专家教您如何辨别合成钻石
典当专家教您如何辨别合成钻石
清远雄志企业成雄志
简要：特别是金九银十，又到一年结婚高峰季，王德强提示，购买钻石饰品切记不可贪小便宜，还是需要去大型商场、知名品牌等有质量品质保证的卖场购买，在购买过程中，特别需要注意购买拥有国家权威检测机构出具的品质检验证书的钻石饰品才更有保证。
“钻石恒久远，一颗永流传”的广告语深入人心，同时合成钻石价格不断攀升，让更多的消费者开始关注这一市场。近期市场上可以“以假乱真”的合成钻石出现，仿真程度极高，让不少消费者头疼不已。所以如何拥有一双火眼金睛去鉴别则至关重要。
宝瑞通典当行的相关负责人告诉记者，近日就有一些客户拿着合成钻石让典当行的专家帮忙鉴别。
“很久以前市场上就出现了合成钻石，当时的造假技术不精，通常经过大型仪器检测就能分辨真假。而且从视觉直观来看，颜色发灰，钻石内部有钻石粉末形态，还有方形排列的晶体构成。不过随着造假技术的发展，合成钻石的仿真程度大幅提升，这些高成本制造的仿真钻石肉眼看与天然钻石无异，甚至有的检测仪器都很难分辨。”宝瑞通典当行民品经营中心总经理王德强介绍。
据业内人士介绍，一般市场上出现较多的仿真合成钻石颜色级别多为I-J色、净度为VS或SI、大小在40-60分，价格一般比同级别天然钻石便宜10%-20%左右。“虽然目前制作合成钻石的工艺要求高，费用成本不低，但毕竟是人工产物能批量生产，与经过亿万年沉淀的天然钻石不可同日而语，升值保值空间也不高。”王德强总结道。
特别是金九银十，又到一年结婚高峰季，王德强提示，购买钻石饰品切记不可贪小便宜，还是需要去大型商场、知名品牌等有质量品质保证的卖场购买，在购买过程中，特别需要注意购买拥有国家权威检测机构出具的品质检验证书的钻石饰品才更有保证。
小贴士
简单辨别钻石小方法
穿透观察法：钻石具有高折色率，光线反射力也极强，相对的透视度较低。可准备一张画有直线的纸张，将钻石正面朝下，压盖在直线上，看到模糊折色直线效果的是天然钻石。
亲油疏水法：钻石有“亲油疏水”的特性。用油性笔在钻石台面上画道，可画出连续的一条直线。在钻石台面上滴一滴水，水珠是聚集的，不会发散。
哈气试验：钻石传热能力佳，热气散得快。将钻石靠近嘴巴，轻轻哈气，如雾气立即散去，则是天然钻石。
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