科学家发现为什么可以加工钻石

它是世界上最难的材料，但它不仅可以用来切割其他材料，而且可以自身加工。亚博网站下载

已有600年前的第一颗钻石已经被切割了，并且仍然使用相同的技术将宝石转变为精美的珠宝，然后将其转变为无与伦比的工业工具。Lars Pastewka博士和迈克尔·摩塞勒教授的团队弗劳恩霍夫（Fraunhofer）的材料机械学院IWM IWM IWM/德国的材料机械学院现在可以揭示为什么可以加工钻石的秘密。亚博网站下载该小组在当前的在线材料中发表了发现。亚博网站下载这项工作代表了摩擦学的主要进步 - 摩擦和磨损的研究。尽管对工业具有重要意义，但对摩擦学的科学基础知识知之甚少。

工匠已经磨碎了钻石数百年，使用铸铁车轮，上镶有细钻石颗粒的铸铁轮，在外侧边缘，每秒约30米。yabo214一种高度调谐的声音和感觉，使经验丰富的钻石研磨机能够将粗糙的钻石固定在正确的角度，以达到光滑而抛光的表面。Lars Pastewka说，钻石的方向反应已有很长时间了。物理现象被称为各向异性。钻石晶格中的碳原子形成晶格平面，其中一些比其他碳原子更容易抛光，具体取决于钻石的角度。

数百年来，研究人员一直在寻找一种逻辑方式来解释这一经验现象，到目前为止一直没有成功。同样，没有人能够解释为什么可以加工世界上最难的材料。弗莱堡的科学家在新开发的计算方法的帮助下回答了这两个问题。

Michael Moseler explains the method in layman’s terms: »The moment a diamond is ground, it is no longer a diamond.« Due to the high-speed friction between the rough diamond and the diamond particles in the cast iron wheel, a completely different »glass-like carbon phase« is created on the surface of the precious stone in a mechanochemical process. The speed at which this material phase appears depends on the crystal orientation of the rough diamond. »This is where anisotropy comes in«, explains Moseler.

然后，钻石表面上的新材料以两种方式剥落«剥落：锋利的钻石颗粒在轮子中反复从表面上从微小的碳灰尘颗粒上划痕 - 这不会 - 这不会yabo214在原始的钻石状态下，这太难了，粘结力太大了。第二种同样重要的撞击通常不可切实地，硬晶体表面是由于空气中的氧气（O）引起的。o₂分子与碳原子（C）结合在玻璃相表面形成的不稳定的长碳链中，以产生大气气体CO₂， 二氧化碳。

如何确定何时以及哪些原子会从晶体表面脱离？»我们非常仔细地研究了粗糙钻石破裂表面原子之间键的量子力学。Lars Pastewka解释说，我们必须详细分析原子之间的力场。

如果一个人足够理解这些力，就可以精确地描述和模型 - 如何建立和打破纽带。»这为研究了方向盘和粗糙的钻石本身之间摩擦表面的原子动力学的研究提供了基础。他和他的同事Moseler计算了约10,000颗钻石原子的路径，并在屏幕上跟随它们。他们的计算得到了回报：他们的模型能够解释尘土飞扬和长期误解的钻石研磨方法中所涉及的所有过程。

新开发的模型不仅是钻石研究领域的一个里程碑：»还证明，可以通过从原子水平到宏观物体的现代材料模拟方法来精确地描述摩擦和磨损过程。研究所主任。他认为这是行业需要答案的许多佩戴问题的一个例子。这些问题将来将由Fraunhofer IWM在座右铭下新建立的微脱皮中心µTC中的fraunhofer IWM解决。

来源：http://www.fraunhofer.de/