之前介紹了影響人造金剛石微粉質量指標中的粒度分布，今天再講一下另外一個很重要的指標，即金剛石微粉的顆粒形狀。

       1、金剛石微粉的顆粒形狀

       顆(ke)粒(li)(li)形狀(zhuang)是評價金剛石微粉質量好壞的(de)主要因素，表(biao)征顆(ke)粒(li)(li)形狀(zhuang)的(de)參數有顆(ke)粒(li)(li)圓(yuan)度、顆(ke)粒(li)(li)橢圓(yuan)度、比表(biao)面積、針棒狀(zhuang)顆(ke)粒(li)(li)、片狀(zhuang)顆(ke)粒(li)(li)等。一(yi)般推薦選擇用顆(ke)粒(li)(li)圓(yuan)度和片狀(zhuang)顆(ke)粒(li)(li)數兩個參數來表(biao)征顆(ke)粒(li)(li)形狀(zhuang)。

       顆(ke)粒(li)圓度(du)(du)(du)是指顆(ke)粒(li)投影面積等效圓周(zhou)長(chang)(chang)與顆(ke)粒(li)的實際投影周(zhou)長(chang)(chang)之比，是一個小于1的無量綱數。圓度(du)(du)(du)是表(biao)征顆(ke)粒(li)形(xing)狀的綜(zong)合參(can)數，既可(ke)以(yi)反映(ying)顆(ke)粒(li)的圓形(xing)度(du)(du)(du)、又可(ke)以(yi)反映(ying)顆(ke)粒(li)的橢圓度(du)(du)(du)、還(huan)可(ke)以(yi)反映(ying)顆(ke)粒(li)的表(biao)面粗糙度(du)(du)(du)。

       片(pian)狀(zhuang)顆粒，是指(zhi)在顯微鏡下很薄而且透(tou)光(guang)(guang)率高的(de)顆粒視作片(pian)狀(zhuang)顆粒。為便(bian)于實(shi)施(shi)檢驗，進一(yi)步將透(tou)光(guang)(guang)率量化，將透(tou)光(guang)(guang)率大于90%的(de)視為片(pian)狀(zhuang)顆粒。

       根據目(mu)前金剛(gang)石微粉(fen)的(de)實際情(qing)況，片狀(zhuang)顆(ke)粒的(de)所(suo)占(zhan)數量(liang)(liang)比(bi)在(zai)0-10%之(zhi)間。目(mu)前片狀(zhuang)顆(ke)粒數量(liang)(liang)百分比(bi)應(ying)小于(yu)(yu)10%。片狀(zhuang)顆(ke)粒數以前規定是小于(yu)(yu)5%，事(shi)實上即便是片狀(zhuang)顆(ke)粒大(da)于(yu)(yu)5%，仍然(ran)能用，只是影響使用效果，因此將該指標(biao)放寬，作為指導性質指標(biao)。

       由于顆(ke)粒圓度(du)和片狀顆(ke)粒百分比數是(shi)指導性指標，所以沒有提出過高的要(yao)求，主要(yao)目的是(shi)指導生產和應用。

       在(zai)金(jin)剛(gang)石微(wei)粉質量檢(jian)驗中，針(zhen)(zhen)棒狀顆(ke)粒(li)是指(zhi)長軸(zhou)與短軸(zhou)之比超過(guo)3:1。在(zai)微(wei)粉中不(bu)能有超過(guo)最大(da)顆(ke)粒(li)尺寸(cun)(cun)的(de)針(zhen)(zhen)棒狀顆(ke)粒(li)，長度在(zai)最大(da)公稱尺寸(cun)(cun)和最大(da)顆(ke)粒(li)之間的(de)針(zhen)(zhen)棒狀顆(ke)粒(li)，不(bu)允許(xu)超過(guo)3%。

       顆粒形狀會影響粒度檢測，非球形顆粒多的時候很難得到粒度集中的產品，針棒狀顆粒多的產品粒度檢測變化大，一致性差。在應用中顆粒形狀還會影響產品的磨削效率，產生許多不確定因素，通常在拋光時(shi)，金剛(gang)石(shi)微(wei)粉的(de)顆粒(li)形(xing)狀以接近球形(xing)和等(deng)積形(xing)為佳。不(bu)(bu)過隨著應(ying)用的(de)拓展，現(xian)在(zai)也有(you)需求(qiu)不(bu)(bu)規則(ze)形(xing)狀金剛(gang)石(shi)微(wei)粉的(de)情況，下(xia)圖是針棒狀較多的(de)金剛(gang)石(shi)微(wei)粉。

▲針(zhen)棒狀較多的金剛石微粉

       2、不同形狀的微粉適合不同的應用

       顆粒的形狀圓度好的微粉在拋光中有比較好的效果。塊狀、多棱角、多刃口、低磁性高強度微粉在金剛石電鍍線鋸中有好的應用效果，其他形狀的微粉，如條狀、塊狀和片狀，比較鋒利的多用在樹脂結合劑砂輪中。

       3、金剛石微粉的顆粒形狀檢測方法

       金剛石微粉的顆粒形狀檢測常常使用光學顯微鏡。一般光學顯微鏡的最大放大倍數為1600倍，適合2微米以粗顆粒的檢測（下圖為金剛石微粉光學顯微鏡照片）。在檢測的時候使用載玻片及甘油把待檢測樣品制成樣本，置于生物顯微鏡載物臺上進行觀測，要求制作樣本的時候顆粒分布均勻且不相互重疊，沿橫向、縱向分別進行觀察，統計等積形顆粒的百分比。
       還可以采(cai)用顆粒圖(tu)像(xiang)(xiang)分(fen)(fen)析儀，可以通(tong)過視頻采(cai)集體系拍下樣品(pin)圖(tu)片后(hou)通(tong)過軟件(jian)進行顆粒形狀分(fen)(fen)析，可以給出球形度等形狀參數，可降(jiang)低光學(xue)顯微鏡直接觀測時的主觀性（下圖(tu)是顆粒圖(tu)像(xiang)(xiang)分(fen)(fen)析儀的檢測報(bao)告）。 

▲金剛石微粉光學(xue)顯微鏡照片

▲顆粒形狀檢測報告

       細顆(ke)粒(li)的形狀(zhuang)(zhuang)檢測需要借助電子掃描顯微(wei)鏡。對(dui)于1微(wei)米以細的顆(ke)粒(li)使用光學(xue)顯微(wei)鏡已經無法清(qing)晰觀(guan)(guan)察(cha)其顆(ke)粒(li)形狀(zhuang)(zhuang)，電子掃描顯微(wei)鏡能達(da)到(dao)幾萬、十幾萬的放大(da)倍數，可(ke)以清(qing)晰觀(guan)(guan)察(cha)納米級別顆(ke)粒(li)的形狀(zhuang)(zhuang)。

▲電子掃描顯微鏡

▲金剛石微粉SEM照片

       雖(sui)然粒度組成相(xiang)同(tong)，但(dan)由于微粉的顆(ke)粒形狀差異，導致使用效果就會有(you)很大差別。因此(ci)生產(chan)企業(ye)必須(xu)根(gen)據顆(ke)粒形狀對產(chan)品(pin)進行分類管理，才(cai)能確保(bao)產(chan)品(pin)質量(liang)穩(wen)定。用戶也必須(xu)根(gen)據顆(ke)粒形狀選擇合格(ge)的產(chan)品(pin)才(cai)能保(bao)證使用效果穩(wen)定。

   參考(kao)資料：《金剛(gang)石(shi)微粉》汪靜