鉆石是世界上最堅硬的東西之一

做了兩年的金剛石磨具磨料,接觸了一群鉆石廠,希望我的回答有點用 。
鉆石是自然界已知最硬的物質,莫氏硬度10,所有其他礦物都無法磨損鉆石(除了水,理論上水流在一定的壓力條件下是可以切削一切固體的) 。
鉆石廠的工藝分為好多環節,傳統上來說都離不開金剛石作為切削劑 。珠寶行業中一顆完美的天然鉆石原石應該是正八面體(紡錘形或棗核型那樣的中間粗,兩端細),雖然這個晶型并不是唯一的天然金剛石的形態,但這個晶型在鉆石加工生產中的加工損耗最小,攔腰鋸開變成兩個金字塔型,然后磨圓、刻面之后就行 。
傳統的工藝中,鋸鉆(對原石的切割分塊)是將原石夾在機器上,用一片超薄的青銅片高速旋轉(像圓形鋸片那樣),邊緣沾取金剛石粉,然后接觸原石,沿著劃定好的分割線進行切割,這個過程非常緩慢,鋸片(青銅片)的損耗極大,但這種方式到今天仍在大顆粒鉆石方面廣泛應用,因為這個方式最安全 。
切割開得鉆石就要進入篩選,然后送到粗磨部門,將鉆石粘在圓柱形的夾具上,然后以夾具軸線為軸心旋轉,砂輪從側面接觸,將鉆石的外形磨出來:圓形的腰線、圓錐型的亭部、斜面臺階型的冠部 。一共要分為兩次打磨,所用的砂輪必須是陶瓷金剛石砂輪,因為保型性好,鋒利度好 。粗磨好的鉆石坯還要進行檢查和篩選,然后送到刻面拋光車間,將鉆石按照角度夾在手持式夾具(行話好像叫八爪手)上,然后在一個水平旋轉的鑄鐵或鑄鋼的磨盤上打磨,這個磨盤會提前涂覆(盤面拉絲后將金剛石粉混合膠水涂上去或者直接電鍍)一層粒徑不超過5微米的金剛石粉,一個一個刻面的切割、拋光,直到全部157個刻面完成,這個工序可以分成好幾個組分別進行 。
激光技術的發展極大的改變了鉆石生產加工行業,現在激光切割已經應用在了小顆粒鉆石的分切領域,工藝上是將原石固定在一個可以活動的平臺上(運動方向為單向往復),激光聚焦成極細的一束,根據定位照射在鉆石表面劃定好的分割線位置,平臺快速運動,光束沿著切割線往復運動,一點一點的燒蝕,直到鉆石完全燒斷,形成兩個顆粒,切面為黑色的燒蝕層,后期簡單的打磨或酸洗就能去除,這個過程其實很快,0.3克拉的原石的切割大概就是一分鐘左右(依激光功率和切割精度有變化) 。
現在更牛的技術是用激光直接完成開粗坯,就是把鉆石亭部、冠部和腰部的全部157個刻面通過數控的方式一次性燒出來,然后上鑄鐵刻面盤磨除燒蝕層并精拋就完成了一顆鉆石的加工 。
印度是世界上最大的鉆石加工國,每10粒鉆石中就有6粒以上是在印度加工的,但主要集中在價值低的小顆粒的碎鉆(0.3克拉以下),廠家的利潤很低,工作條件很惡劣,大熱的天,二三十個工人擠在一個20平方米左右的房間里圍著機器打磨鉆石,只有一臺電扇扇風,各個工序打磨下來的鉆石粉塵還要收集起來賣廢品,有人收購這個 。一顆鉆石只賺不到兩毛錢的加工費 。當然也有大顆粒的,我在印度某些廠親眼見過成品超過3克拉的大鉆,帶GIA證,出廠價兩萬多美元 。根據一般的損耗比反推,原石起碼是5克拉 。
中國鉆石廠不算多,但加工的石頭一般都比印度的大,當然工廠環境要好的多,有空調,有相對完善的工作防護和福利 。當然每粒石頭的加工費也高不少 。
人類在大自然中發現的最堅硬的物質就是鉆石,摩氏硬度為10,可以劃傷一切物體(無論合成還是天然) 。

鉆石是世界上最堅硬的東西之一

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