6.1.3 磨料的种类和性能
磨料主要是一些具有一定硬度和韧性的粒状或粉状的矿物质材料。按成因可分为天然磨料和人造磨料两大类。
天然磨料：金刚石、刚玉、石榴石、石英，等等。
人造磨料：金刚石系、碳化物系、刚玉系，等三大系列。
1、金刚石
- 包括天然和人造金刚石。
- Hm=10，Hv=10000kg/mm2。
- 有一定韧性，但脆性相对较大，因易沿八面体完全解理方向破裂，自锐性较高。因而，耐磨性强，磨削性能好。
- 耐热性良好，在无氧化条件下加热1000℃无变化。
- 化学性质稳定，与酸碱物质不起反应。
2、碳化硅（SiC）
- 以石英、石油焦碳为主要原料在1800℃以上高温下炼成的结晶化合物，是一种常用人造成磨料。
- 黑碳化硅Hv=3100～3280kg/mm2,性脆，自锐性好；
- 绿碳化硅Hv=3200～3400kg/mm2,性脆，自锐性好。
- 但绿碳化硅含杂质少，硬度和脆性比黑碳化硅高，自锐性更好，磨削能力更强。
具良好导热性、耐高温和不受腐蚀等特性。
- 常用来制造砂轮、砂带、砂布等磨具，或供自由研磨用。
3、碳化硼（B4C）
- 人造成磨料的一种，由硼酸与碳在电炉中2000 ℃以上的高温下合成。
- 暗灰至黑色，硬度很高，耐磨性好，Hv=4000～5000kg/mm2
- 属高级磨料，常代替金刚石用作研磨和抛光中、高档宝石。
4、刚玉（Al2O3）
- 包括天然和多种人造成刚玉（棕 刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、白刚玉、锆刚玉等）。
- 硬度高，Hm=9，Hv=1800～2400kg/mm2，韧性较大，切削力强，但自锐性相对较低。
- 适于磨削韧性较大的翡翠、软玉、虎睛石等材料，而对其它宝石材料的磨削能力不如金刚石、碳化硅和碳化硼。
抛光剂是磨料中的一些可用于抛光的微粉状特殊材料。宝石加工常用的抛光剂有：
1、钻石粉（C）
- 将天然或人造的工业级金刚石压碎成粉未，经分级，即可制成不同型号的钻石粉，呈灰白色，极精细（W10以下）的可用作抛光剂。
- 用法：干钻石粉与缝纫机油调成糊状；钻粉研磨膏可加适量缝纫机油稀释。
- 可用于抛光任何宝石，效果好，但成本高，一般仅用于抛光硬度＞7的宝石。
2、氧化铝（Al2O3）
- 铝氧化粉：纯度低，抛光性能差，但价格低廉，适合大量用于珠型和随型 宝石的抛光。
- 铝钒土：纯度较低，抛光性能较差，价格低廉，用途同铝氧化粉。
- 红宝粉：人造刚玉粉，红色，抛光性能好，主要用于刻面型和部分弧面型宝石的抛光。
- 蓝宝粉：人造刚玉粉，多呈白色，性能和用途与红宝粉一样。
3、氧化铈（Ce2O3）
- 呈微黄粉红色，粉状。
- 易溶于浓硫酸或浓硝酸，不溶于稀酸和水。
- 适用于抛光脆性的中硬度宝石，如水晶、橄榄石、锆石、绿柱石、电气石等，效果可达极佳。
4、氧化锡（SnO2）
- 呈白色粉未状。
- 可用于各种中硬宝石的抛光，但效果一般。
5、氧化锆 （ZrO2）
- 呈浓艳的红棕色粉未状，外观似红宝粉。
- 可用于中硬以下宝石的抛光，但效果不及红宝粉。
6、氧化铬（Cr2O3）
- 呈深绿色粉状，俗称绿粉。
- 硬度中等（Hm=5～7)。性质稳定，不溶于水。
- 适于中硬~中软（Hm=6～3）宝石的抛光，如翡翠、绿松石、孔雀石等，效果好。
- 缺点：
- 常因颗粒粗细均匀，若掌握不好，易在抛光面上留下擦痕；
- 易污染工件、工具、手指、衣物等，故对裂隙或孔隙的宝石不适合。
7、氧化铁（Fe2O3）
- 呈深棕 红色，俗称红粉、铁丹。
- 性质稳定，不溶于水，但溶液于盐酸。
- 粉状粒度一般在0.25～0.75μm，细腻均匀。
- 可用于多种中硬以下宝石的抛光，效果一般。
- 缺点：易污染宝石材料，难清除。
8、硅藻土（SiO2）
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- 用含硅藻壳骸的生物岩经粉碎、分选、提纯而成。
- 呈灰白~微黄色粉状，质地细腻。
- 硬度中等，Hm=5.5～5.6。
- 化学性质稳定，不溶于水，仅易溶于氢氟酸。
- 可用于玛瑙、翡翠等韧性较大或其它中硬宝石的抛光，对部分高硬度宝石如蓝宝石、海蓝宝石的抛光也可这到很好效果。
