钻石是怎么形成的

钻石是怎么形成的,第1张

在人们的珠宝奢侈品中,钻石是指抛光钻石,也是爱情和忠诚的象征。人们对钻石形成的原因很好奇。我来给你详细解释一下钻石是怎么形成的。钻石形成的原因钻石的结构特征:钻石由碳元素组成,是碳元素的一种晶体,硬度为10。它是自然界中最坚硬的天然矿物,密度为3。53(001)克/立方厘米,折射率为2。417,离散度为0。044它是钻石经过切割、研磨后的产物,在钻石矿物中约有五分之一可以达到宝石级,被称为宝石级钻石,在国外被称为“毛坯钻石”或“钻坯”。毛坯切割打磨成切割形状后,称为裸钻,国外称为成品钻或抛光钻。英文名Diamond来源于希腊语amount,意思是“坚硬、不可侵犯、不可战胜”。金刚石和石墨都是由碳组成的。金刚石和石墨是在不同的温度和压力条件下形成的,它们在温度和压力条件的变化下可以相互转化。钻石属于立方晶体,硬度为10,石墨属于六方晶体,硬度为1。它们具有不同的晶体结构,并且是结晶碳的两种同质多晶型物。只有在一定的压力和温度下,碳才能结晶成金刚石。钻石的形成:最早的天然钻石形成于地球内部,温度为900-1600℃,压力为(45-6)×109Pa,相当于地下130-200km的深度。理论上,只要满足条件,钻石随时都可以形成。目前开采的钻石大多形成于33亿年前和12-17亿年前。形成钻石的碳来自地幔中熔化的岩浆,或者是因为地壳的运动。地壳中的碳带聚集在地球深处,在合适的条件下结晶成钻石。还有一种外在的方式产生钻石。陨石撞击大陆时,瞬间产生的高温高压也可能产生钻石。但这种方式生产的钻石往往比较小,质量差,一般没有经济价值,不能作为珠宝加工的钻石。钻石的发现:钻石首先在印度被发现。随着人们对钻石的渴望,钻石的勘探和开采越来越受欢迎。金刚石矿床分为原生矿和次生矿。原生矿石是由地球的地质运动产生的。地震和火山活动将富含金刚石的矿物带到地表或地表附近的区域,其中大部分是富含金刚石的金伯利岩和煌斑岩,以及火山口附近的填充物和岩壁和基岩中的根部沉积物。在自然的作用下,次生矿石由原生矿石搬运沉积而成。大部分经风化和雨水冲刷,残留在山坡、河流和海岸形成矿床,多为砂矿。钻石的形成和发现过程大致是这样的,不像黄金等贵金属。21世纪以来,钻石价格一直保持稳定增长的趋势,逐渐成为投资者的首选。钻石的鉴定方法简单识别钻石的简单鉴别方法:需要10-20倍的放大镜辅助,做几个简单的观察。观察钻石的腰部。腰部用沙子磨的话最好用这个方法。因为钻石比任何仿制品都硬,不会有仿制品那样的细线。钻石的腰部是颗粒状的。钻石比仿制品坚硬,仿制品的刻面往往比钻石钝,但钻石的刻面一定要锋利。因为钻石比仿制品坚硬,仿制品的刻面边缘经常磨损。如果钻石有自然表面,就有机会在自然表面找到钻石独特的“三角形生长线”。如果一颗钻石破碎,它的外观通常是阶梯状的,而仿制品是弯曲的或贝壳状的。硬度检查钻石是已知最坚硬的天然物质,没有任何东西可以标记它们。如果可以,那就不是钻石了。热传导试验呼吸的同时对钻石和其他类似的项目进行辩论。如果是钻石,其表面凝结的水雾应该比其他物品上的水雾蒸发得快。这是因为钻石的导热性很高。观察法反射光用放大镜可以观察到钻石的腰部呈现非常精细的磨砂状,反射光闪闪发光。钻石的这一特性是独一无二的。看生长点在放大镜下观察,真钻的晶面上往往有凹槽和三角形生长点,而假货有三种:①普通玻璃加氧化铝,因折射率和色散增加,容易误入,但硬度较低。②由化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制,硬度相近,但折射率低且有双折射现象,放大镜下可见重影。铅笔标识铅笔的化学成分是碳,就像钻石一样,只是物理结构不同,所以很多人用一支铅笔来检测钻石的真伪,这是比较实用有效的方法。鉴定时,他们要先用水打湿钻石,然后用铅笔轻轻划线。在真钻石的晶面上,铅笔划到的地方是没有痕迹的,而如果不是钻石,而是玻璃、水晶等材料,就会在表面留下痕迹。一般会用铅笔标注,以鉴别钻石的真伪。这个它硬度高,折射性好,但是旋转时会反射更多的彩色光,和正品旋转时只反射微弱的**和蓝色光有明显区别。钻石切割程序一颗钻石毛坯看起来不起眼,必须经过精心的切割、打磨、加工,才能成为我们习以为常的闪亮钻石。所以钻石的车削直接影响钻石的价值,下面详细介绍。当然,理想的切割效果是保持钻石的最大重量,最大限度减少瑕疵,充分展示钻石的美,使其熠熠生辉。一般切割过程包括以下步骤:1划线(Marking):这是钻石切工的第一步。首先,检查钻坯,在钻石表面做标记。做这项工作的人经验丰富,精通加工技术。最终目标是生产出最大、最干净、最完美的钻石,从而尽可能高的体现钻石的价值。抄写员必须注意两点:保持最大重量,尽量减少夹杂物。划线员用放大镜研究钻坯的结构。如果是大钻石,这个工作可能需要几个月,而对于普通钻坯,则需要几分钟。但是,再小的钻石毛坯,每颗钻石都必须经过详细的检验,才能做出正确的判断。抄写员用印度墨水在钻坯上做了记号,表示钻坯要沿着这条线分。通常情况下,线尽可能沿着钻石的自然纹理方向画。裂开切割者将画好线的钻坯放在夹持器上,然后用另一颗钻石沿分割线切割出一个凹痕,再在凹痕上放一把方形刀,用手适当用力敲击。钻石会沿着纹理方向分裂成两块或更多块。锯切大部分钻石不适合劈开,需要用锯子切割。由于只有钻石才能切割钻石,所以锯片是磷青铜圆片,边缘涂有金刚石粉和润滑剂。钻石固定在夹具上,锯盘高速旋转切割钻石。将现代激光技术引入金刚石切割,大大提高了钻坯的加工效率。采取想要的形状锯好或劈好的钻石送到磨圆部进行磨圆整形,即根据设计要求,将钻石做成圆形、心形、椭圆形、尖形、祖母绿形等常见的切花形状,或其他特殊形状。由于钻石是迄今为止人类公认的最坚硬的天然物质,只有钻石才能打磨钻石,钻石的硬度在各个方向都略有不同。所以打磨的时候要靠经验来把握钻石的基本形态:三面体、八面体、十二面体和晶体特征。一般方法是在车床上高速转动钻坯,然后用另一只手臂上的金刚石把转动的钻坯磨圆。擦亮在涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,所有的刻面(刻面)都被转动,使钻石闪闪发光。打磨工艺通常是,先在底层做8个大面,再做16个小面。有尖底,有25个刻面,从这些刻面延伸出三角刻面、风筝刻面、腰刻面,共33个刻面。这样的圆形钻石一共有58个刻面,如果没有尖底刻面,则有57个刻面。并不是每个钻坯都要经历以上所有的工序,这取决于钻坯的特性和要达到的目标。例如,上述“扁平”钻坯可能不需要分割,或者祖母绿钻石可能不需要倒圆。然而,对于任何一颗毛坯钻石来说,都有两个必不可少的过程,即“划线”、“削片”和抛光。一颗精雕细琢的钻石所产生的花瓣表面的位置和角度都是经过精确计算的,这使得钻石最闪耀。随着科技的进步,激光技术和计算机技术的引入,可以使钻坯的设计和切割更加精确。钻石的化学成分钻石的化学成分是碳,碳是宝石中唯一的单一元素,属于等轴晶系。它往往含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,它们的存在与钻石的种类和性质有关。大多数晶体是八面体、菱形十二面体、四面体及其集合体。纯钻无色透明,因微量元素的混合而呈现不同的颜色。强烈的钻石光泽。折射率为2417,色散适中,为0044。各向同性物体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试,反应最灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物。其绝对硬度是应时的1000倍,刚玉的150倍。它害怕重重的一击,重重的一击之后就会被劈碎。一组完全裂开。密度为352克/立方厘米。钻石是会发光的,当暴露在阳光下时,它们在夜间会发出淡淡的青色磷光。x射线照射会发出天蓝色的荧光。钻石的化学性质非常稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱也不会对其产生作用。钻石与同类宝石和人造钻石的区别。宝石市场常见的替代品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝石榴石、钇镓石榴石、人造金红石等。人造钻石最早由日本在1955年研制成功,但没有批量生产。因为合成钻石比天然钻石贵,所以合成钻石在市场上很少见。钻石可以通过其独特的硬度、密度、色散和折射率来区别于类似的宝石。如类金刚石立方氧化锆无色,分散性强(0060),光泽强,密度高,为58g/cm3,手感厚重。钇石榴石的分散性较软,肉眼很难与钻石区分。看看钻石是如何形成的,看看:1金矿是怎么形成的?2月光石是如何形成的?3雷电是如何形成的?4泻湖是如何形成的?5贝壳的珍珠是如何形成的?

钻石基本性质:

1、摩氏硬度为10,为自然界现今已知硬度最高的物质;

2、导热性好;

3、斥油亲水;

4、折射率高。

切工对钻石的品质有很重要的影响,切工是“4C”中是唯一可人为影响到的。只有比例合理、相同切面完全一致的钻石,光线折射后较为集中,可呈现出绚丽火彩,可完美体现钻石自然之美。而切工较差的钻石,光线折射后发散,使钻石显得暗淡无光。因此切工对钻石 品质影响有重要的因素,国际惯例,切工最高可影响到钻石价格的40%

       区别:锆石是真正的宝石,它的硬度大,价格方面比普通的水晶之类要高上很多;水钻是一种俗称,其主要成为是水晶玻璃,是将人造水晶玻璃切割成钻石刻面得到的一种饰品辅件,这种材质因为较经济,同时视觉效果上又有钻石般的夺目感觉。

锆石的评价与选购:

主要依据因素是颜色、净度、切磨的款式和重量。锆石的最为流行的颜色为无色和蓝色,以蓝色者价值较高。无色锆石:是宝石级锆石的最优质品种,因其色散度高,透明无色,常用做钻石的代用品。蓝色锆石:是锆石的优质品种,价值最高,以鲜艳的蓝色,透明无暇和高的色散倍受人喜爱。锆石性脆,硬度比钻石低的多,当做饰品佩带时必须小心。

水钻的分类:

1、按颜色分可分为:白钻,色钻(如粉色、红色、蓝色等),彩钻(也中AB钻)、彩AB钻(如红AB,蓝AB等);

2、按形状分类可分为:普通钻,异形钻,异形钻又可以分为菱形钻(马眼石),梯形钻,卫星石,无底钻。

锆石又称锆英石,宝石界又称为“风信子石”。“风信子石”一词是由hyacinth(许多种植物表现的紫蓝等色)转化来的,可指橙-褐色锆石也可指桂榴石,所以,锆石不宜再称为风信子石。古希腊时代人们就喜爱红锆石的色泽,相传犹太主教法衣上的十二粒宝石中就有红锆石;在欧洲,红锆石是12个使徒石之一,被一些西班牙人、俄罗斯人等用为1月份诞生石。100多年前无色钻石与锆石并列为4月诞生石,直到近年才结束,也说明人们对锆石的喜爱不限于红锆石。热处理改善锆石颜色、净度的成功,使锆石的各色宝石品种稳定且数量大增。目前市场上的彩色锆石多数是经热处理的。

宝石级锆石有高型、中型、低型3种类型,是依锆石形成后,受本身或周围放射性元素辐照、晶体结构被破坏(蜕晶质化)程度划分的。高型锆石指结构仍正常的,低型锆石是严重蜕晶化的,中型锆石过渡于二者之间,随蜕晶质化程度而变化的折射率和密度值可作为三者的判据。

一、锆石的基本特征

矿物名称:锆石,也称锆英石

化学成分:化学式Zr[SiO4],其中Zr常有Hf替代,还常含Th、REE(稀土)、Mn、Fe、Ca、Mg、Al及Nb、Ta等杂质,水可以[OH]4的形式取代[SiO4]。富含Hf的锆石常有较多的水和U、Th等杂质,通常发生蜕晶质化。

晶系及结晶习性:四方晶系,结晶习性为四方柱和双锥发育的柱状、双锥状(图16-7-1),砂矿中也见浑圆的晶粒。

图16-7-1 锆石的理想形态

光学性质:不同类型的锆石,光学性状差异较大;表16-7-1列举了其主要差别。锆石的多色性和颜色与其蜕变程度有关。如蓝锆石为蓝-无色到带褐的**,属强二色性;橙色和褐色锆石为弱到中等的二色性(橙至带褐的黄,褐至带紫的褐);红锆石二色性中等(带红紫的红至带褐色的红);绿锆石为绿—黄绿,一般很弱。查尔斯滤色镜下,绿锆石粉红色调,其他颜色的无反应。

表16-7-1 锆石类型与物理性质

锆石多数没有紫外荧光或较弱,红和橙红锆石可有黄到橙色(短波)紫外荧光;黄、橙**及无色者,在长、短波下有时会有黄到橙色荧光:褐色者短波下可有弱红荧光:蓝色者可在长波下发淡蓝色光。其他基本是惰性的。

锆石的吸收光谱特征与产地及其蜕变程度有关。一些热处理过的蓝锆石和无色锆石只有6535nm弱线,而绿色低型锆石通常只在以6535nm为中心处有扩散的、不清晰的吸收带。其他锆石,可在整个可见光谱区出现几条到几十条附属线(“管风琴”状谱线),主线在691nm、6625nm、659nm、5895nm、5625nm、5375nm、515nm、484nm、4325nm。

力学性质:锆石具不完全柱面解理{100},常见贝壳状断口。硬度7~75,水化、蜕晶质化的硬度降到6~65(低型锆石)。密度39~48g/cm3,高、中、低型有各自的范围(表16-7-1)。

锆石耐高温,高达1450℃的温度可使一些中型锆石恢复为高型锆石。锆石耐酸,除粉末外不与酸作用,也不与其他化学试剂发生反应。

显微特征:锆石中的包裹体最常见磷灰石客晶,另外某些产地的锆石中还见有同生的绿色透辉石(坦桑尼亚的红锆石)或后生的钛铁矿骸晶(存在于大的张裂隙中,如柬埔寨的锆石)。

锆石中还有各种各样图案的生长带、生长纹和裂隙,这些图案往往可反映其四方对称性。它们是原生的生长现象或在蜕晶质化过程产生,一些平行排列的生长管还可导致猫眼效应。

热处理过的锆石,不仅边缘会有炸裂纹,某些蓝色、无色处理石内部有小的白色包裹体;适当处理可产生定向裂隙(并导致猫眼效应)。

二、锆石的类型

在贸易中完全用锆石结构类型划分品种并不利于顾客选购,而且进入市场的基本上是高型锆石,尤其是处理石,无需强调其类型,因而,目前商业上,品种仍是以颜色划分的。

(1)无色锆石:应和钻石一样无色透明,不带任何灰或褐色调。

(2)蓝色锆石:最受欢迎的品种,包括罕见的天然石和处理石。市场上主要是后者。色度有深有浅。不带任何**色调的蓝锆石有强二色性;带**调的有可能会恢复原来的颜色。蓝锆石常带很淡的绿色调。

(3)蓝绿色或带黄、带褐色的蓝色锆石。

(4)绿色和微绿**锆石。

(5)橙色、褐色和**锆石。

(6)红色锆石:包括红色到橙红色者。

有人还将罕见的锆石猫眼单列为一个品种。

三、锆石的鉴定

高型锆石具有较大的双折射率,因此多数可看到很好的双影,借此可区分钻石和均质性的钻石代用品以及石榴子石等外观相似、又测不出折射率的宝石。常见双影现象的宝石,如透明度较好的电气石、榍石等,可借特征吸收光谱区分或从多色性区分。电气石、透辉石、橄榄石、刚玉、海蓝宝石等可测得折射率,也易于锆石鉴别。

一些混装的小粒宝石中,还可见罕见的硼镁铝石被混入锆石中。对于硼铝镁石,除检查双影线、偏光性特征外,折射率是必要的核查手段。褐、绿、**的硼镁铝石折射率在167~171,明显不同于锆石。

人们常把市场出售的锆石都看成是处理过的,并不去鉴别它们是否是天然的,因为无色、蓝色和红色锆石在自然界极少,多作为收藏品了,市场上几乎见不到它们。

四、锆石的评价

锆石评价主要看颜色,因为用为宝石的材料一般是透明无瑕的、或在改善处理中已提高了透明度并挑选过、无肉眼可见脏绺的。

最流行的颜色是红色和蓝色,蓝色和红、绿色的价值较高,色深的价更高。色彩带绿的蓝锆石,若色调分布均匀,价值也较高。无色锆石带灰褐色调可重新加热处理除去之。金**或金黄褐色锆石以及透明、颜色均一的其他颜色锆石,都是罕见的,价值也较高,浑浊、色彩不匀的锆石价值就低多了。

净度或透明度不只表现在有无包裹体或雾状浑浊感。由于市场上锆石大多经过加热改善,需严格检查边线及各面棱有无磨损。热处理使锆石变脆,热处理的比天然品更易出现微裂纹。

切工评价除要看对称性及棱线是否平直外,还需检查定向准确性,台面不垂直光轴,不只是会出现双影、使琢件光彩变模糊,也会使蓝锆石等彩色锆石闪出邪色。

五、合成锆石、优化处理锆石及锆石的仿制品

合成锆石目前处于实验室研究阶段,尚无商业价值。主要是用水热法合成,用钒或稀土元素致色,一般呈紫色。

宝石用锆石基本上是高型的。加热处理,可不同程度地改善颜色和透明度。

在氧化或还原气氛下加热到900℃或1000℃以改变锆石中呈色离子的价态,可得到效果明显、稳定的色彩改善。不同产地、不同品种的热处理条件及效果并不相同。有时一次加热效果不满意,可反复处理,甚至要5、6次以获得满意的颜色。

若想恢复热处理石原有的颜色,则可用辐照法。辐照处理可使无色到浅**锆石或蓝色及带绿的蓝色锆石改为褐到红色,其改色效果(在日光照射下)是稳定的,并可再被热处理恢复原色。

加热可使某些低型锆石、尤其是偏向高型的中型锆石变为高型锆石。一般要加热到1000~1400℃。热处理还可用来加强、甚至诱导出锆石的猫眼效应。某些斯里兰卡产的锆石含显微镜下可见的磷灰石客晶,经热处理,它们可定向排列在平行的张裂隙中,从而加强或诱导出产生猫眼光的物质基础。天然锆石猫眼则是平行的生长管和充填在管中的客晶微粒导致猫眼闪光。

锆石的仿制品主要是合成尖晶石、合成蓝宝石、合成金红石、合成立方氧化锆、钇铝榴石及玻璃等,它们各自在密度、折射率、吸收光谱或偏光性等方面与锆石存在差异,如钇铝榴石、玻璃及合成立方氧化锆都是均质体,且前二者有较强的紫外荧光;合成金红石色散更高,双折射率更大。

六、锆石矿床产状、产地简介

宝石级锆石有岩浆型和变质型两种成因,主要产于玄武岩和变质岩中,并富集于砂矿。一般是在刚玉、尖晶石或其他宝石矿中同时收采的。主要产地有老挝、斯里兰卡、泰国、柬埔寨、缅甸、法国、澳大利亚、美国。最主要的产地是柬埔寨(产各色锆石)、泰国(产大颗粒红、蓝和褐色锆石)、斯里兰卡(产各色大、中粒锆石)、缅甸(产淡黄、绿黄、淡绿或黄绿和红褐色锆石)。此外,法国主要产红锆石;挪威产橙色及红色锆石;澳大利亚产橙色锆石;坦桑尼亚有红锆石。

我国在产刚玉宝石的海南、江苏等地也有锆石,粒径都小于10mm。新疆阿尔泰花岗伟晶岩和南天山碱性伟晶岩中有红锆石和蓝锆石发现。辽宁宽甸一带玄武岩及其分布区的水系砂砾层中,有个别粒径小于10mm的宝石级锆石,有无色、玫瑰红、深红、淡紫、浅褐等色。

什么是锆石

锆石是一种天然的矿物质,呈正方形短柱状或者长柱状的五色透明晶体,也有部分被染成**、粉红色、蓝色等多种颜色。克拉是宝石的重量单位,与二百毫克相等,在计算宝石重量时又常分为100分。锆石一克拉根据稀有程度、密度等分为不同的价格。大家对钻石的价格较为熟悉,但锆石多少钱一克拉却不甚了解。尤其现在很多珠宝首饰品牌都会选择锆石这种材料,这种外形与钻石极为相似的宝石到底值多少钱,购买的饰品是否真的值那个价位呢?

锆石的价值

锆石虽然没有像钻石那样珍贵稀有,但这种象征着成功的宝石也非常受欢迎,尤其经过切割之后无论颜色还是外观都与钻石极为相似。锆石作为饰品总体价格没有那么贵,评价的方式也相对简单,一般来说一克拉的锆石大概一百元左右,本身材质并不贵,重要的是车工的精心设计加工会提升它的价值。

影响锆石价格的因素

锆石作为原材料比较便宜,但锆石的品质也分优劣,比如锆石众多颜色中蓝色价格最高,此外透明度、净度以及大小都会影响到它的价格。如果加工成饰品,还需要参考设计、工艺、品牌等。现在市场上也有以次充好的锆石出现,一些人造锆石的价格比较低廉,品质自然也逊色于天然锆石。如果是想要购买锆石首饰送给女友,一定不要贪图便宜选择人造锆石,而是选择那些正规的首饰品牌,时尚精美的锆石饰品总体还是非常受年轻人喜爱的。

如何区分真正的锆石

知道了锆石多少钱一克拉,就应该了解它与钻石的本质区别。即便外形上难以判断两者,但价格上很容易区分,毕竟锆石和钻石的价格相差较大。市面上可能会存在一些无良的商家利用两者外观的相似故意混淆视听,用锆石来欺骗消费者,很多人单从表面的工艺以及设计很难分得清,以为钻石被打了折。

工艺也是很重要的

锆石本身也有优劣之分,如果确定自己购买的是锆石,要看它的品质以及工艺是否值那个价位,毕竟锆石本身算是比较便宜的宝石材料。锆石的切割工艺虽然没有像钻石那么严格,但是高端的锆石饰品切割也是很讲究的,要将宝石放到白纸上,如果看到直线比较曲折则说明切割工艺不怎么样。品质好的锆石硬度都比较高,通过放大镜可以看锆石的切面上的小洞,小洞越多说明硬度越低。

总之,消费者了解了锆石多少钱一克拉之后,就要对锆石饰品的价位做到心中有数,在购买时多关注细节,才能确保自己买到真正物美价廉的品牌。

   光纤接插件和光纤跳接线: 用陶瓷制作的光纤连接器与光纤跳接线是光纤网路中应用面最广并且需求量最大的光无源器件。单模多模活动光纤连接器中核心零件,其中主要部件—二氧化锆陶瓷套管(即连接器精密针),它所用的材料就是氧化钇 Y2O3 稳定的四方氧化锆粉末。其主要用途有: 氧化锆陶瓷轴承 氧化锆全陶瓷轴承具抗磁电绝缘、耐磨、耐腐蚀、无油自润滑、耐高温、耐高寒等特点,可用于极度恶劣环境及特殊工况。 目前氧化锆陶瓷轴承已被微型冷却风扇所采用,其产品寿命及噪音稳定性均优于传统的滚珠及滑动轴承系统,富士康公司率先在电脑散热风扇上采用了氧化锆陶瓷轴承。 氧化锆陶瓷阀门 目前,我国各个行业中普遍使用的阀门是金属阀门,金属阀门的使用也有100多年的历史,期间虽然也经历过材料及结构的改变,但由于受金属材料自身的限制,金属的腐蚀破坏对阀门耐磨性的作用期限、可靠性、使用寿命具有相当大的影响,机械和腐蚀的作用因素对金属的作用大大地增加了接触表面总的磨损量,阀门操作过程中,摩擦的表面由于同时的机械作用和金属与环境进行化学的或电化学的相互作用的结果产生磨损和破坏,对于阀门而言,其管道工作气候条件的复杂;石油、天然气和油层水等介质中硫化氢、二氧化碳和某些有机酸的出现,使其表面的破坏力增大,从而迅速失去工作能力。 氧化锆陶瓷阀门优良的耐磨性、防腐性、抗高温热震性,能够胜任这一领域。 氧化锆研磨材料 氧化锆磨球具有硬度大、磨损率小、使用寿命长、可大幅减少研磨原料的污染,能够很好地保证产品质量,同时氧化锆材料密度大,用做研磨介质时撞击能量强,可大大提高研磨分散效率,可有效缩短研磨时间。 良好的化学稳定性决定了其耐腐蚀性,可以在酸性和碱性介质中使用。 由中国建筑材料科学研究院研究开发的氧化锆陶瓷磨球,磨损率仅为004/24h,在球磨、振动磨、行星磨和搅拌磨等磨机中被广泛采用当作研磨介质。 3氧化锆功能陶瓷 圆珠笔用氧化锆陶瓷球珠 我国是制笔大国,国际上每5支笔中有4支来自中国,已形成近800亿元/年的市场,一般情况下,圆珠笔用球珠主要是不锈钢和炭化钨材料,但这类球珠在书写过程中经常出现断线、掉珠、死珠、蘸头等现象,目前由河北省勇龙邦大新材料有限公司与清华大学新型陶瓷与工艺国家重点实验室共同研制的“圆珠笔用氧化锆陶瓷球珠”克服了以上缺陷,填补了国内空白,该科技成果已被列为国家制笔行业“十一五”国家重点推广新产品[3]。 氧化锆陶瓷刀具 氧化锆陶瓷刀具具有高强度、耐磨损、无氧化、不生锈、耐酸碱、防静电、不会与食物发生反应的特点,同时刀体光泽如玉,是当今世界理想的高科技绿色刀具,目前市场主要产品有:氧化锆陶瓷餐刀、剪刀、剃须刀、手术刀等,近几年在欧、美、日、韩等地已开始流行。 氧化锆高温发热材料 氧化锆在常温下为绝缘材料,比电阻高达1015Ω·cm,温度升高至600℃可以导电,而在1000℃以上时是良导体,可作1800℃高温发热元件,最高工作温度可以达到2400℃,目前已经被成功地用于2000℃以上氧化气氛下的发热元件及其设备中,磁流体发电的电极材料也在积极的研究之中。 氧化锆生物陶瓷材料 烤瓷牙家族中的贵族—氧化锆烤瓷牙,烤瓷牙材料的好坏直接影响它的质量和患者身体健康,因烤瓷牙的内冠是由不同金属材料制作而成,金属内冠易与口腔唾液发生氧化反应,氧化锆材质的烤瓷牙由于没有金属内冠层,牙齿透明度好,光泽度极佳,更有效避免了牙齿过敏和牙龈黑线等问题,具有足够好的遮色能力,能够完美解决重度四环素牙患者的牙齿美容需求,而且氧化锆材质的强韧性弥 补了普通烤瓷牙易蹦缺的缺点,生物相容性好,不刺激口腔粘膜组织,易于清洁,是目前国内外最优质的烤瓷牙。 氧化锆涂层材料 高性能Y2O3等稳定剂稳定的氧化锆热障陶瓷涂层材料,主要应用于高性能涡轮航空发动机。 氧化锆通讯材料 近年来随着信息及通信等新兴产业的发展,其产品越来越向高精密、小型化方向发展,增韧氧化锆陶瓷优良的力学性能、耐腐蚀及高绝缘性能能够胜任这一领域,目前已有氧化锆陶瓷插针和氧化锆陶瓷套筒产品问世。在陶瓷PC型光纤活动连接器中,二氧化锆插针体是其关键部件。 氧化锆氧传感器 汽车工业中在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上,氧传感器是必不可少的,目前使用的氧传感器有氧化钛式和氧化锆式两种,其中应用最多的就是氧化锆式氧传感器。 早在20世纪70年代中期,日本汽车生产技术完备却难以进入美国市场,但美国制定新政策限制汽车尾气污染给日本带来了机会,日本科学家把氧化锆制成多孔氧传感器,装在发动机里自动检测发动机里氧气与燃烧气体的比例,并自动控制输入气体和排出气体的比例,从而大大减少汽车排放的有害气体,使日本汽车一举打入美国市场。 4氧化锆装饰材料 传统意义上的装饰陶瓷由普通硅酸盐系统材料制作而成,例如:陈设瓷中的花瓶、陶瓷画板、室内外装潢用陶瓷墙地砖等。氧化锆装饰材料开创了人类美化自身的新领域,目前主要应用于单纯的佩饰品及兼有应用功能的佩饰品。 氧化锆宝石材料 氧化锆宝石材料分为天然立方氧化锆和人工合成立方氧化锆两种。 自然状态下天然的立方氧化锆极难寻找到,决定了其具有了宝石材料稀有性的特点,自然形成的立方氧化锆颜色非常丰富,大颗优质的天然锆石价格决不在同等的钻石之下,是非常稀少的贵重天然宝石。 人工合成立方氧化锆光学性能良好,是廉价而有美丽的钻石替代品。 氧化锆陶瓷首饰 氧化锆陶瓷首饰目前主要有以下几种类型:(1)镶嵌了氧化锆的银首饰,在这里氧化锆的范围就比较宽广,包括二氧化锆石、工业二氧化锆、高纯二氧化锆、稳定二氧化锆、超细二氧化锆、锆英砂、锆英粉等,镶有立方氧化锆的银镀铑的首饰特别受欧洲客户的青睐。(2)单纯氧化锆材料佩饰品,是目前装饰陶瓷市场正悄然兴起的一类产品,国内已有陶瓷生产公司在研究、开发、销售这类产品过程中走在了同行业的前列,对这一产业政府也给予了高度重视,2006年北京市科技型中小企业技术创新基金无偿资助项目中就有彩色氧化锆结构陶瓷的研制,市面上有近300多种新的陶瓷佩饰产品,既包括各种新型的款式也包括各种色泽明快的颜色,而且该类产品在欧、美、日和中国香港等地区均有很好的市场,特别受到欧洲市场的青睐。(3)兼有应用功能的佩饰品,典型的产品是陶瓷手表表壳、表圈、表带等产品,国际知名品牌Chanel/香奈尔、RADO/雷达等手表均有全陶瓷款式,而且价格不菲。 5氧化锆其它应用 与氧化锆形成复相材料 与其它材料复合形成的复相材料,比如氧化锆与氧化铝、莫来石等材料形成的复相材料,得到了比单相材料具有更优异性能的新材料。 普通陶瓷添加剂 陶瓷色釉料方面的应用:氧化锆为黄绿色颜料良好的助色剂,若想获得性能较好的钒锆黄颜料,必须选用质纯的氧化锆,另外在釉料制造方面,纯的氧化锆可以提高釉的高温粘度和扩大高温粘度变化的温度范围,有较好的热稳定性,其含量为2%~3%时,能提高釉料的抗龟裂性能,还因氧化锆的化学惰性大,能提高釉料的化学稳定性和抗酸碱侵蚀的能力,有时也被用来制作乳浊釉。 制备铬酸盐原料 制备锆酸盐的原料,由二氧化锆和一些金属氧化物或金属碳酸盐反应生成,它们都是大分子结构,具有各种电性能,为高温、电子元器件等领域所应用。 四、氧化锆的发展前景 高性能结构陶瓷的开发研究已引起世界工业先进国家的高度重视,并成为研究、投资、生产十分活跃的领域,尤其是日本、美国等国家都投入可观的经费。我国历来对发展新型陶瓷材料高度重视,并取得了许多重大成果。近几年有一些公司已经能够生产高质量氧化锆超细粉体,且大部分产品出口。但应该看到的是我国在原料粉体的生产方面整体还处于较落后的水平。今后的发展应朝着超细、高纯方向发展,产品制造方面应朝着新功能、新应用领域方向发展,不断扩大氧化锆应用领域。

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