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金刚石微粉的秘密,拉曼光谱告诉您

发布日期:2021-09-09    

摘要

    金刚石微粉的拉曼特征峰位置、强度和荧光背景可以用来表征微粉的结晶状态和内部缺陷,进而评价金刚石微粉的强度,是一种科学、有效、快速、无损的检测方法。

关键字: 金刚石微粉, 研磨工艺, 532nm拉曼光谱仪


01.什么是金刚石微粉?

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金刚石微粉是指颗粒度小于36/54微米的金刚石颗粒,分为单晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉。由于单晶金刚石微粉产量大,应用领域广,行业内一般将金刚石微粉专指单晶金刚石微粉。单晶金刚石微粉是由静压法将人造金刚石单晶磨粒,经过粉碎、整形处理,采用超硬材料特殊的工艺方法生产。金刚石微粉硬度高、耐磨性好,可广泛用于切削、磨削、钻探、抛光等,是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料。

02.金刚石微粉的质量如何评价?

金刚石微粉的质量可从微粉强度、粒度组成、大颗粒、颗粒形状、杂质含量五个方面来进行评价。对于粒度组成、大颗粒、颗粒形状、杂质含量这四项指标,都有比较成熟的方法进行检验,也使微粉这几方面的质量得到了较好控制。因此,金刚石微粉的强度就成了影响产品质量的主要因素。金刚石微粉的强度不能通过机械方法进行直接检测,大部分生产和应用企业依然是凭借经验,使生产出的金刚石微粉质量难以把控。

03.金刚石微粉强度评价,如海方案助您从容面对

如海拉曼检测解决方案通过结合金刚石微粉的拉曼特征峰位置、强度和荧光背景来表征微粉的结晶状态和内部缺陷,进而评价金刚石微粉的强度,是一种科学、有效、快速、无损的检测方法。

使用如海Portman532拉曼光谱仪检测五种微粉,其中#1、#2和#5是三种不同粒径大小的金刚石微粉,#3和#4是两种其他类型的微粉(#3-SiC,#4-石榴石)。

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下图是5种微粉的拉曼光谱图,从谱图中能够观测到很多拉曼谱峰,其中1332cm-1附近是金刚石的一阶拉曼谱线,代表金刚石微粉的有效成分;3140cm-1处与晶体杂质成分及含量以及晶体内部缺陷相关;1800cm-1以后的荧光强度与微粉内部缺陷有关,荧光信号越强,表明晶体内部缺陷越大,材料的强度越低;790cm-1附近是SiC的A1振动谱带。


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对#1、#2和#5的拉曼光谱做去基线处理,可明显观察到三种金刚石微粉在1332cm-1处的峰位有不同程度的偏移。有研究表明,峰位偏移程度和微粉粒径相关。从图中可观察到三种微粉的粒径大小#2>#1>#5。


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04.结论

如海Portman532拉曼光谱仪可表征金刚石微粉的有效成分、粒径、杂质成分和含量及内部缺陷信息,可科学、快速、无损评价金刚石微粉的强度,为金刚石微粉生产企业的质量控制提供助力。


Reference:
金刚石的喇曼光谱——李铭铭摘译自《New Diamond》;
拉曼分析技术在金刚石微粉检验中的应用——周波;
关于金刚石微粉强度问题探讨——周波,鲁占灵,张晓晨。



如海Portman532便携式拉曼光谱仪

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      Portman532便携拉曼光谱仪配置了面阵式光纤光谱仪,灵敏度得到明显提升,能够检测到细胞级别的微弱拉曼信号。适用于对原材料的筛选、现场检测、石墨烯合成反应、生物医疗、体外诊断及物质分析鉴定等场景;使用方便,操作简单,可用户定制。


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