金刚石的应用领域及所带来的行业革命
摘要金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质。

金刚石的用途非常广泛。

关键词金刚石工具、领域、加工、切割、器件、行业革命
一、金刚石应用领域
（1）石材
在大理石、花岗岩、人造铸石、混凝土建筑材料的切割加工和磨削加工方面，广泛使用金刚石工具。

如大型圆锯和排锯，中等切边锯片，小规格的干、湿切割片，以及金刚石绳锯等。

此外，还有金刚石磨辊和磨边轮，用于板材磨面和磨边。

在石材开采、锯切、磨光以及现场施工全过程中，石材加工效率随着这些新型金刚石工具的应用而成倍提高。

（2）机械加工
金刚石磨具是磨削硬质金属材料的特效工具。

金刚石砂轮磨削硬质金属材料比普通砂轮磨削比高1000倍，成本降低10%以上。

如金刚石砂轮刃磨硬质合金刀具，可以避免用碳化硅砂轮加工时容易产生的裂纹、锯口等缺陷，刀具寿命可延长50%-100%，而且可以省掉刃磨后的抛光工序，生产效率可提高数倍。

此外，在汽车工业领域，金刚石磨具取代普通磨具也是长期的趋势，而且其特别适合磨削合金工具用钢。

（3）电子电器加工
对于硬而脆的贵重半导体材料，如硅、锗、砷化镓、磷化镓等，需要通过切割和研磨加工制成小片状的半导体器件，目前最合适的方法是用金刚石切割锯片加工。

用金刚石研磨抛光半导体材料，不仅效率高，而且可以达到很高的光洁度。

金刚石还可以在电子电器工业中用于拉制超细金属丝导线、加工高硬度的电绝缘陶瓷材料方面。

（4）钻探与开采
在石油、煤炭、冶金、地质勘探等钻探和开采方面，广泛使用金刚石钻头。

由于其硬度高、耐用，不仅能钻进最硬的岩层，而且起钻次数少，钻进快，井斜小，可小口径钻进，减轻劳动强度，节约钢材，比用硬质合金钻头总成本反而降低。

（5）光学器件（玻璃）、宝石加工
对于加工光学和精密玻璃器件所需的下料、套料、切割、铣磨、磨边以及凸、凹曲面精磨，采用金刚石磨具加工比普通磨具综合生产效率提高数倍至数十倍。

加工宝石、玛瑙、玉器等方面，金刚石工具也是不可缺少的。

（6）航空航天仪表
金刚石修整条：磨削率恒定,寿命长,加工效果好,这些优点使金刚石修整条能满足当今现代化生产及加工的需求；金刚石砂带无心磨削氧化铝：砂带无心磨的主要优点是: 材料去除率高、单位切削力低、进给速度大、无需整形及修锐、安装迅速、表面速度恒定、冷却条件更好。

等等
（7）计算机（芯片）
金刚石导热性能优良，用于制造新型计算机芯片;加工传统单、多晶硅芯片
（8）非常环境，核聚变（动力压缩实验的高强度光学窗）
（9）医疗（器械）
组织相容性，血液相容性，摩擦相似性等优点对人体产生的影响远小于传统材料。

二、金刚石所带来的行业革命
1.石材
金刚石工具加工石材显著优于传统旧工艺，其根本原因在于金刚石优异的机械物理性能：高硬度、高强度和高耐磨性。

金刚石的硬度是已发现的自然界中最硬的物质，使得金刚石具备了有效加工自然界所有的矿物、各类金属材料的能力。

在石材行业应用金刚石工具，使得能耗降低，效率显著提高。

2.采掘
金刚石钻进的应用的应用范围很广：固体矿产地质勘探、水文工程地质勘探、石油和天然气的勘探和开采等等。

它与硬质合金钻进相比，具有效率高、质量好、事故少、装配轻、劳动强度低、本体轻等优点。

3.机械加工
金刚石的物理性能优异，所以在机械加工方面应用广泛且影响深远：金刚石磨具、修整工具、车刀、拉丝模。

4.电子
金刚石具有良好的导热性（Ⅱa型）和半导体（Ⅱb型）性能，成为电子技术发展中的重要材料。