坚硬的金刚石(2)

　　在一些精密仪器中，用金刚石作耐磨的轴承、竖轴和枢轴等，也是利用金刚石的一个方面。

　　金刚石还是一种半导体和很好的热传导体，在电子工业和空间技术领域里，都非常有用。正因为金刚石有着上述重要的用途，因而，金刚石极受人们的青睐，被列为特殊的战略物质。

　　迄今为止，人们开采金刚石，只能从埋藏有金刚石的原生矿床和次生砂矿矿床中获得。次生砂矿床，是含有金刚石的岩石被风化后，流水把岩石碎屑向别处搬运过程中，把金刚石携带到水流平稳的地方沉积下来形成的。也就是说，发现次生砂矿床，从逻辑上就可以推断在其附近或周围地区一定埋藏有金刚石的原生矿床。那么，原生矿埋藏在什么地方呢？经过多年的探索与研究，我们已经知道，原生的金刚石只存在于一种稀少而又特殊的“金伯利岩”体中。也就是说，要问金刚石哪里找，只能到金伯利岩体中。

　　金伯利岩体的形成与火山活动密切相关。我们知道，地球在漫长的形成过程中，地壳中产生了无数大大小小的断裂带，这些地球身上留下的创伤，是地壳的薄弱地带。地下深处灼热的岩浆在强大的内压力作用下，常常会沿着这些断裂带侵入地壳或喷出地表。岩浆在向上运动过程中，由于出路（火山口）常常被堵死，上升的岩浆在极其巨大的压力下逐渐冷却凝结。其中含有少量纯碳，在高温高压下便结晶为金刚石。由于这种含金刚石的岩石，首先是在南非金伯利城附近的火山岩管中发现的，所以就被称做金伯利岩。这种岩石大多是在距今 0．7～1．4 亿年前形成的，因而这一时期是金刚石形成的最重要时期。

　　岩管中的金伯利岩在漫长的地质年代中，受到风化破坏，变成一种蓝色的泥土，金刚石由于又硬又稳定，便毫无变化地藏在了这些泥土中，随后随着流水运动到低处沉积下来，便形成我们前面所讲的含金刚石的次生砂矿床。

　　大约在 2500 年前，金刚石首先在印度被发现。但在我国发现的较晚，相传在明朝时，在我国湖北长江流域曾发现了金刚石，清朝时，在山东沂蒙山区也曾发现有金刚石；而有计划地开展金刚石的地质找矿工作，却是新中国成立之后的事情了。本世纪 50 年代，在沅江流域首次找到具有经济价值的金刚石砂矿床；60 年代在沂蒙山区发现原生矿床；70 年代，在该地又发现了规模较大、品位较高，具有重大经济价值的原生矿床；进入 80 年代，我国又在辽宁南部发现了 3 个金伯利岩带，上百个岩体。此外，在贵州和内蒙古也发现了极富远景的金伯利岩体和金刚石矿床。从而使我国的金刚石探明储量，跃居世界第六位。并于 1977 年 12 月和 1981 年 8 月在山东的沂蒙山区，相继发现了常林钻石（重 158．786 克拉）、陈埠 1 号（重 124．27 克拉）等多颗宝石级大钻石。

　　目前，我国的金刚石主要产自山东、湖南、辽宁等省。其中，山东沂蒙山区天然金刚石的探明储量占全国一半多，山东省金刚石产量占全国产量的4／5 以上，是我国最重要的天然金刚石产区。随着生产的发展，工业上金刚石的需要量急剧增加，天然金刚石越来越供不应求。于是，人们根据金刚石是碳在高温高压下形成的原理，纷纷研究人造金刚石。1953 年，瑞典的 ASEA 公司第一次合成人造金刚石成功，不久之后，各国相继研究了不同的生产方法，并投入了工业生产。我国在 60 年代之后也逐渐大规模生产人造金刚石。

　　人工合成金刚石，主要是将石墨放在触媒中，加高温和高压，石墨即转变为金刚石。但这样生产的金刚石颗粒小、成本高、技术难度大，而且生产的多为工业金刚石。1989 年，郑州磨具磨削研究所青年工程师郑周经过刻苦研究，认真探索，在常压大气开放条件下，用火焰法合成了金刚石和有特殊用途的金刚石薄膜，把我国人工合成金刚石的研究和生产推上了一个新高度。使我国成为继日、美之后掌握这项先进技术的国家。

　　总之，我国不仅是世界上金刚石储量比较丰富的国家，也是世界上人造金刚石合成技术水平最高的国家之一。

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