我国Ⅱ型金刚石资源亟待开发

金刚石素有“硬度之王”和“宝石之王"的美称。实际上金刚石主要是由元素C结晶而成的矿物,其中发现了六十多种杂质元素。尽管这些杂质元素在金刚石中的含量是微不足道的,但其在影响金刚石的物理性质方面却非同小可。杂质元素不仅使金刚石呈现不同的颜色,同时也影响金刚石的其它物理性质,如导电性、导热性、透光性等。     

金刚石粒度对孕镶金刚石钻头性能的影响

孕镶金刚石钻头已获得了广泛的应用,但人们对其性能和钻头金刚石参数间的一些问题仍需进一步认识。本文通过理论计算得出了钻头唇面上金刚石的分布模型,其结论与实际相吻合;并以此为依据,探讨了金刚石粒度对钻头性能的影响      

俄罗斯的金刚石及其产业发展

2010年,俄罗斯毛坯金刚石的产量约占世界总产量的25%,并以强劲的增长势头不断改变着世界金刚石市场的供应格局。对近10年发表的有关俄罗斯金刚石的英文文献进行了编译整理,对雅库特、阿尔汉格尔斯克和乌拉尔产出金刚石的宝石矿物学特征进行了比较分析,结果显示,三个产区的金刚石在颜色、形貌、微量杂质元素、发光性、包裹体等方面有一定的差异,这些差异是否可以作为俄罗斯不同金刚石产地来源的标型特征还有待进一步验证。结合俄罗斯近5年来在世界金刚石市场上的表现,简要分析了俄罗斯金刚石对国际市场的影响及金刚石产业发展的情况。有关信息对了解世界金刚石供求关系及国际金伯利进程框架下金刚石产地来源的研究有一定的参考价值。     

电镀钻头中金刚石的选用原则

金刚石是电镀钻头主要的钻进和切削元件,其性能的好坏对钻头的工作效率和使用寿命有着直接的影响。要充分了解金刚石的性能,掌握并利用各种检测手段,才能合理选择出性价比高,又能满足钻头需要的金刚石。主要对金刚石的性能和检测方法以及电镀钻头中如何选用金刚石进行了介绍。     

金刚石钻头镶焊的粉末冶金工艺基础

回顾了粉末冶金技术对金刚石钻头发展的重大影响,介绍了粉末冶金热压法、浸渍法制做钻头的原理与特点,反映了我国金刚石钻头制做技术现状。叙述了笔者在金刚石表面金属化和在胎体合金中添加可以形成强碳化物的元素(如钛),来解决胎体对金刚石的粘结问题的实践与认识。这是金刚石钻头镶焊技术的发展方向。     

磁性非磁性人造金刚石孕镶钻头的生产试验

苏联学者布加耶夫认为人造金刚石含磁性对金刚石强度及钻进效果均有较大影响。为了证实磁性对人造金刚石钻头的影响，无锡钻探工具厂和我队合作对人造金刚石进行了磁性分选（分选由无锡厂送南京大学进行），分别用有磁性、无磁性、未分类三种金刚石制成人造孕镶56绳索取芯钻头，在我队锦屏矿区两台钻机上进行了生产试验。     

石墨合成金刚石的效果

石墨是合成金刚石的碳源,不同石墨材料合成金刚石的效果及其性能各有不同。石墨材料的种类、石墨化程度、纯度、晶粒尺寸与晶形、择优取向、密度、机械压强与杂质元素等是影响合成金刚石效果的一些重要因素。影响金刚石生长的因素是多方面的,在此仅就石墨材料影响合成金刚石的效果的因素进行讨论。     

孕镶金刚石钻头磨损机理研究

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。     

不同衬底材料上外延金刚石的研究

利用自制的5kW微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）装置对在不同衬底材料上外延生长的CVD金刚石进行了研究。利用HPHT金刚石、CVD异质形核生长的金刚石及Ia型天然金刚石样品作为籽晶,分析了不同CH4浓度与基片温度对外延CVD金刚石的影响以及通过扫描电子显微镜表征了CVD金刚石外延面的表面形貌。结果发现,HPHT金刚石为籽晶,由于其自身缺陷导致外延效果不佳;CVD异质形核生长的衬底因形核阶段的晶面生长难以控制而使其外延面较粗糙;经打磨的Ia型天然金刚石才是理想的籽晶。当CH4浓度约为10%、基片温度为1020℃时,CVD金刚石的外延生长速率可达到70.0μm/h。     

金刚石中微量元素的同步辐射X射线荧光分析

利用同步辐射X射线荧光技术,对人工合成金刚石以及产自山东、辽宁、湖南的天然金刚石进行了微量元素的测试分析。结果表明,在合成金刚石中,检测到了第四周期的元素(除As、Ge、Kr和Br外)和Pb;其中Fe、Co、Ni相对含量高,可能是合成时触媒的混入引起的。天然金刚石中检测到的微量元素有Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、W、Au和Pb,但相对含量比合成金刚石中相应的微量元素相对含量低。不同产地的天然金刚石中的微量元素种类及含量存在差异,反映了金刚石地幔生长环境的不同及岩浆对金刚石生长过程的影响。     

金刚石微粉质量的评定

从用户和生产厂家的观点阐述如何评定金刚石微粉的质量。着重论述根据金刚石微粉的粒度、颗粒形状、锐利性、抗磨耗性和强度来评定金刚石微粉的质量     

辽宁瓦房店金刚石矿集区区域成矿控制条件及资源潜力预测

瓦房店地区是我国金刚石矿主要矿集区.金伯利岩浆侵入活动主要受超岩石圈郯庐深断裂控制.有利于岩体赋存的部位是基底东西向构造发生继承性活动形成的北东东向断裂.该两组断裂联合控制了区内金伯利岩体群沿北北东方向成排、沿北东东方向呈带的空间分布规律.由于北东东向断裂活动强度的差异,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号金伯利岩带由北向南呈现了岩体数量渐少、规模渐小、含矿性渐弱的规律性变化.基于此,认为在矿集区以北瓦窝-松树镇一带应具有对称性的1~2条金伯利岩带存在,并预测该区原生金刚石具有较大的资源潜力.另据区内已勘探矿床中含矿岩体剥蚀程度,推测约有3000万克拉金刚石被剥蚀形成砂矿.因此,区内侏罗纪-第四纪地层和第四系松散堆积物中金刚石也具有较丰富的资源潜力.     

BASIC FEATURES OF THE GEOLOGY OF THE SIBERIAN DIAMOND PROVINCE

The discovery of ultrabasic rocks and of diamonds in Upper Triassic-Lower Jurassic kimberlite pipes in the Siberian platform gave impetus to the search for diamond deposits in this area. Also, the discovery of diamond placers in Mesozoic and Cenozoic marine and nonmarine sediments in 1948 intensified the search. The geology of the area is characterized, as is that of the African diamond fields, by considerable faulting and heterogeneous composition of the basement, the development of large depressions, and a magmatic cycle dominated by basic and ultrabasic magmas. Many unexplored areas within the platform, undoubtedly having similar characteristics, are potential diamond producers. --G. E. Denegar.     

哈萨克斯坦北部Kumdy-Kol金刚石矿床地质与变质金刚石成因

哈萨克斯坦北部Kokchetav地区的Kumdy Kol金刚石矿床是世界上惟一的变质金刚石矿床。对该金刚石矿床成因以及相关岩石的诸多研究成果不仅深化了对超高压变质岩的研究 ,而且推动了大陆动力学研究的进展。在该金刚石矿床中找到的岩相学证据证明 ,该金刚石矿床的主要含矿岩石大理岩曾经在俯冲带中循环到 >2 4 0km的深部。文章在介绍Kokchetav变质金刚石矿床的地质特征和大地构造背景的基础上 ,讨论了该变质金刚石矿床的形成过程以及变质金刚石的成因。Kokchetav变质金刚石主要表现出蜂窝状或草莓状的特征外形。这种蜂窝状或草莓状金刚石是快速生长条件下结晶的结果。结合最近的研究成果 ,笔者认为Kokchetav金刚石矿床中金刚石的形成与深俯冲大理岩中的白云石分解作用密切相关。白云石分解反应形成文石和菱镁矿组合 ,菱镁矿继续分解形成金刚石 (MgCO3 =金刚石 +MgO +O2 )。基于这个认识 ,Kokchetav金刚石矿床中碳 (金刚石和石墨 )的来源应该是碳酸盐岩     

江苏新沂金刚石砂矿地质特征及供源方向探讨

江苏省新沂金刚石砂矿赋存于更新统王圩组地层中,平面上受古沂河流域控制,垂向上则主要位于王圩组底部的砾石层中,并于古沂河的有利部位沉积,形成了本区的第四系金刚石砂矿。金刚石的物质来源一是古沂河上游山东的金刚石原生矿和古砂矿,二是本区的可能存在的金刚石原生矿。     

山东平邑大井头地区金刚石与伴生矿物来源的新认识

在山东省平邑县大井头地区进行金刚石原生矿普查时选获大量金刚石及伴生矿物,且分布范围较小,铬铁矿异常属于致矿异常,金刚石及伴生矿物并非来自已知的金刚石原生矿区.通过对大井头地区大量资料的深入研究,认为该地区具有金刚石成矿的地质条件,存在金刚石的原生矿物,并对原生矿及相关岩石的赋存状态提出新的认识.     

金刚石-cBN-硬质合金复合柱齿的理论分析

通过多种分析手段对所研制的金刚石-立方氮化硼(cBN) -硬质合金超硬复合柱齿进行了深入的研究分析, 得出了由于B的烧结促进和强化作用、Ni-P的活化烧结作用以及cBN加入, 大大提高了超硬复合柱齿的性能, 同时还分析指出, 在金刚石与基体合金之间存在过渡区, 该过渡区能有效地保护金刚石免受高温损伤, 另外, 该过渡区还大大增强了基体与金刚石之间的结合强度.      

世界金刚石矿产资源形势及其保证程度

从世界金刚石矿产资源概况、资源特点出发,分析了资源供需前景,提出了对世界金刚石矿产资源勘查与开发的建议。     

郯庐深大断裂两侧主要矿产成矿特征研究

郯城—庐江深大断裂构造演化控制着东西两侧主要矿产的产布规律。有其相同的矿种，相似的矿床类型，但在其矿床规模上有所差异，郯庐深大断裂东侧产出大型的招掖型金矿床，大型东海型水晶矿，还有辽南瓦房店金刚石矿和宽甸蓝宝石矿；西侧产有大型的蒙阴型金刚石矿，大型昌乐型蓝宝石矿，也有沂南金矿床和大别山区麻城霍山紫水晶矿的分布。深入研究郯庐断裂构造演化与成矿特征，有望扩大找矿的前景。     

天然金刚石结构中氢的赋存状态

利用振动光谱（IR、RAMAM）研究金刚石结构中的含氢物相，发现金刚石结构中存在晶格氢和间隙氢两种。其中HF的存在为首次提出。同时不同的含氢物相在金刚石结构中的赋存状态不尽相同。