宝石研磨加工设备及工艺
刻面型宝石的加工工艺
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刻面型宝石的加工工艺
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刻面型宝石的加工步骤 刻面型宝石的磨削工艺 刻面型宝石的抛光工艺
刻面型宝石的加工难点及解决方法
刻面型宝石的加工质量评估
刻面型宝石的加工发展趋势与前景
刻面型宝石的加工步骤
原料的选取
宝石原料的种类和 特点
原料的选取标准和 要求
宝石原料的加工和 处理
原料的检验和评估
原料的切割
解决方法：使用先 进的切割设备和技 术，提高操作技能 和经验，确保加工 质量和效率。
磨削加工难点及解决方法
磨削过程中易 出现裂纹和破 损
磨削过程中易 产生热损伤
磨削过程中易 产生表面粗糙 度问题
磨削过程中易 产生形状误差 和尺寸误差
解决方法：采 用合适的磨削 参数和磨削液， 控制磨削过程 中的温度和压 力，选择合适 的磨具和砂轮， 进行精确的磨 削加工和检测。
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抛光剂浓度：控制抛光剂的浓度， 以达到最佳的抛光效果
抛光时间：控制抛光时间，避免过 度抛光导致宝石损伤
抛光质量的控制
抛光剂的选择：根据宝石的材质和 颜色选择合适的抛光剂
抛光压力的调节：根据宝石的材质 和抛光剂的类型，调节抛光压力， 以达到最佳的抛光效果
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磨削稳定性： 评估磨削过程 中宝石表面稳 定的磨削效果
抛光质量评估标准
表面平整度：评估宝石表面的平滑度和光泽度 光泽度：评估宝石表面的反射光强度和均匀度 抛光质量：评估宝石表面的加工质量和精细度 表面洁净度：评估宝石表面是否清洁，无瑕疵和杂质
宝石加工方法和设备
宝石切磨加工的三大工序
一、锯切法
• 1、锯切法原理 • 锯切是将宝石材料分割及修整成适当大小和形状的
加工方法。 • 不同的宝石材料应视其块度大小和贵重程度不同，
使用不同的锯机和锯片。
（1）锯切机理
• 锯片带动磨料对宝石材料线性磨削的结果。
锯切法原理示意图
（2）锯切方式
• 1)使用散粒的磨料，调成砂浆，用钢制锯片带动游 离的磨粒对宝石材料进行切割。此种锯法称为“泥 砂锯”。
• 2)使用固着磨料的锯片，如钻粉锯片，因磨粒被固 定在锯片上，故对宝石材料的切削作用强，锯切效 率高，这是现代锯切宝石的主要方法。
2、锯切加工的常用设备
• （1）开石机（开料机、下料机） • 一种较大型的切割机，主要用来分割直径在15-20cm
• ②Beilby层开始保持非结晶性，但在其形成后，在 主要结晶面上有再结晶，如方解石、缟玛瑙、海蓝 宝石等；
• ③Beilby层形成后立即按其下面的结构再结晶，如 刚玉、石英等；
• ④不形成Beilby层，这主要指钻石，其抛光只是一 种简单的精细研磨。
• 总的来说，主要与被抛光宝石材料的性质、抛光剂 种类以及抛光所需要的温度和压力条件等因素有关。
• 由于磨料颗粒的各向尺寸不同，粒度大小不均匀， 被磨削的宝石表面总是支撑在部分少量的磨粒上， 使琢磨具有振动冲击和压裂作用性质，从而加快磨 削剥离速度。
冲击压裂作用示意图
3）水解裂挤作用
• 冷却水渗入压裂纹中，在摩擦热作用下发生膨胀， 同时还可能与宝石新生裂面发生水解反应，如与硅 质水解反应生成硅酸薄膜，体积增大，挤压裂 缝 表面，加速琢磨过程。
六面顶压机制作钻石工艺过程
六面顶压机制作钻石工艺过程1. 引言1.1 背景介绍钻石是一种珍贵的宝石，拥有极高的硬度和光泽，被广泛用于珠宝制作和工业领域。
在钻石的生产过程中，六面顶压机是一种重要的加工设备，用于切割和加工钻石原石，使其成为各种形状和大小的钻石。
背景介绍六面顶压机制作钻石工艺过程：六面顶压机是一种高精度的机械设备，可以实现对钻石原石的精准切割和打磨。
通过六面顶压机，操作者可以将钻石原石按照需要的形状和尺寸进行加工，使其达到市场需求的标准。
这种设备不仅能够提高钻石的生产效率，还可以保证加工出来的钻石质量和形状的一致性，满足不同客户的需求。
通过六面顶压机制作钻石工艺过程，可以有效提高钻石的加工效率和生产质量，为钻石加工行业的发展做出贡献。
掌握这种先进的加工技术也能够提升钻石加工者的技术水平，使他们更加熟练地操作各种加工设备，为钻石产业的发展注入新的活力。
1.2 研究意义钻石是一种珍贵的宝石，被广泛应用于珠宝制作、工业领域和科学研究中。
在钻石的加工过程中，六面顶压机是一种重要的设备，通过该设备可以实现对钻石的切割和打磨。
研究六面顶压机制作钻石工艺的意义在于探索更高效、更精确的加工技术，提高钻石加工的质量和产量。
六面顶压机制作钻石的工艺流程是一个复杂而精细的过程，需要严格控制各个环节，确保最终产品达到预期的质量标准。
对设备和材料的要求也很高，只有选择合适的设备和优质的材料，才能保证加工出高品质的钻石。
通过掌握六面顶压机制作钻石的工艺操作步骤和注意事项，操作人员可以更好地掌握加工技术，避免因操作不当而导致的质量问题。
了解工艺优势可以帮助人们更好地理解六面顶压机在钻石加工中的重要性，促进加工技术的进步。
研究六面顶压机制作钻石工艺具有重要的实用价值和科学意义，对于促进钻石加工技术的发展和提升钻石加工品质具有积极的推动作用。
在未来的研究中，我们可以进一步深化对该工艺的研究，提升钻石加工技术水平，为钻石的应用领域带来更多的可能性和发展机会。
人工宝石加工工艺及生产设备发展历程——以梧州市人工宝石行业为例
人工宝石加工工艺及生产设备发展历程—以梧州市人工宝石行业为例陈炳忠、徐亚兰\沈才卿2\覃斌荣31.梧州学院2.核工业北京地质研究院3.梧州市五洲宝石学校广西梧州市是国内将人工宝石进行集约化生产并发展成加工批发集散地的经典范例。
梧州人工宝石加工产业经过近40 年发展，逐步从单人单机生产，发展到现在的无人值守人工智能全自动化加工生产，极大提高了生产效率。
以2m m宝石为例，80年代每台设备每人班产300粒，现在每台设备每人班产80万粒。
梧州人工宝石加工产业发展的路程，不仅归因于加工技术的不断进步与更新，更是加工设备改进与发展的重要成果。
本文以梧州市人工宝石加工产业为研究对象，对上世纪80年代以来人工宝石加工工艺及生产设备进行概述，梳理出宝石加工技术发展的脉络，以期对人工宝石产业升级提供启示。
1单人单机阶段（1982—1992年）这一阶段加工形式是纯手工单人单机生产，经营模式更多体现为小作坊模式，加工设备和原材料多依赖进口。
80年代，人工宝石生产工艺及加工设备与贵重宝石相似，生产效率较低。
人工宝石作为天然宝石的替代品，与天然宝石注重加工质量不同，效率是第一生产要素，为此，人工宝石生产商开始不断摸索改进生产工艺和改良生产设备的方法。
1.1人工宝石加工工艺分析刻面型宝石加工工艺流程（如图1):原料一切片一切条一切二角粒一围型一粘石一刻磨抛光宝石冠部（包括台面抛光）一反石一刻磨抛光宝石亭部（包括腰线抛光）一清冼一检验成品。
原料切割环节包括切片、切条和切三角粒三个环节，切割技术是后续所有工艺环节的基础，直接影响产品的出品率。
围型工序是将三角粒在半自动围型机上定型成圆形或其他所需形状，在切图1刻面型宝石加工工艺流程——以三角石坯为例基金项目：2020年广西高校中青年提升项目（项目编号：2020KY17002)资助；2017年梧州学院校级科研项目（项目编号：2O17C0丨5)资助86石尺寸准确的情况下，围型合格率可达 95%左右。
蓝宝石晶片研磨工艺的研究
2009年3月三门峡职业技术学院学报M盯．．2009塑!兰竺!塑!竺竺婴璺!!!墨璺里里!里堑兰坠!墨竺生里垫!!!：!!型!!系部撷英蓝宝石晶片研磨工艺的研究王永辉赵慧峰(三门峡职业技术学院电-*t,-y-程系，河南三门峡472000)摘要：通过对蓝宝石晶片研磨试验的研究．得出了不同磨料种类、不同磨料浓度和加工压力对表面粗糙度和材料去除率的影响。
结果表明，在众多磨料中Si O，比较适宜研磨，用此磨料在浓度15w t％时材料去除率比较高，在压力9．8N时综合效果较佳，而M gO磨料适合获得理想表面粗糙度。
关键词：蓝宝石晶片；研磨；工艺参数中图分类号：T S933．21文献标识码：A文章编号：1671—9123(2009)01-0119—03收稿日期：2009-01-12作者简介：王永辉(1981一)，男，河南南阳人，三门峡职业技术学院教师，河南科技大学控制工程专业硕士。
．0引言蓝宝石单晶，又称白宝石。
具有硬度高、透光性好、耐磨性高、化学稳定性好、热传导性、电磁绝缘性、力学特性优良等特点。
被广泛应用于工业、国防和科研等多个领域．同时它也是一种用途广泛的单晶基片材料。
与过去的单晶S i和M gO相比，在单晶蓝宝石衬底上生长G aN的晶格失陪系数要小．因此是光电子器件的重要衬底材料。
为了满足蓝宝石超光滑表面的要求．通常采用化学机械抛光(C M P)技术进行加工。
由于蓝宝石的硬度比较高且质地较脆．在研磨过程中用金刚石为磨料造成的表面划痕在抛光过程中去除的速率很低，大大耗费了工时，影响了产品的竞争力。
本文通过蓝宝石晶片研磨试验．研究不同磨料以及不同工艺参数对蓝宝石研磨表面和去除率的影响．得出了相对较好的加工工艺l n。
1蓝宝石晶片研磨试验研磨试验所用设备采用国产ZY P200研磨抛光机。
如图1所示。
研磨加工时．研磨盘在电机的带动下随主轴转动．载物盘装在研磨盘上随同旋转。
载物盘两边有两个支撑载物盘的导轮．同时带有一个驱动电机．在研磨过程中载物盘可以在摩擦力的作用下自由转动．也可以开启电机使载物盘匀速转动。
宝玉石主要加工设备的使用方法
宝玉石主要加工设备的使用方法介绍宝玉石作为一种昂贵和珍贵的宝石，其加工需要使用特定的设备和工具。
本文将重点介绍和解释宝玉石加工中主要使用的设备的使用方法。
设备一：切割机切割机是宝玉石加工中最基本和最重要的设备之一。
切割机用于将原始的宝玉石块切割成适合制作首饰或其他工艺品的形状和尺寸。
使用方法1.准备工作：–将待切割的宝玉石块放置在切割机的工作台上，并固定好。
–调整切割机的切割刀具，选择适合的刀头和刀具尺寸。
2.开始切割：–打开切割机的电源，确保切割机运行正常。
–慢慢移动切割刀具，以逐步切割出所需的形状和尺寸。
–根据需要，可以使用不同的刀具和切割技术，例如切割、刻槽、修整等。
3.完成工作：–切割完成后，关闭切割机的电源，并仔细检查切割结果。
–清理切割机和工作台，将切割废料和碎屑清除。
设备二：抛光机抛光机是为了使宝玉石的表面光滑亮丽而必备的设备。
宝玉石经过切割后，常常需要经过抛光处理才能展现出真正的魅力。
使用方法1.准备工作：–将需要抛光的宝玉石放置在抛光机的工作台上，并固定好。
–准备好不同粗细的砂纸或抛光材料。
2.开始抛光：–打开抛光机的电源，确保抛光机运行正常。
–将砂纸或抛光材料固定在抛光机的抛光头上。
–调整抛光机的速度和压力，根据宝玉石的硬度和形状选择适当的参数。
–将宝玉石的表面与砂纸或抛光材料接触，以旋转或滚动的方式进行抛光，直到表面光滑。
3.完成工作：–抛光完成后，关闭抛光机的电源。
–检查抛光效果，如有需要，可以进行进一步的抛光处理。
–清理抛光机和工作台，将废料和碎屑清除。
设备三：雕刻机如果你想在宝玉石上进行复杂的细节雕刻或雕刻图案，则需要使用专用的雕刻机。
使用方法1.准备工作：–将需要进行雕刻的宝玉石放置在雕刻机的工作台上，并固定好。
–准备好雕刻刀具和其他辅助工具。
2.开始雕刻：–打开雕刻机的电源，确保雕刻机运行正常。
–调整雕刻刀具的尺寸和形状，根据需要选择适当的刀具。
–将雕刻刀具与宝玉石接触，以逐步雕刻出所需的图案或细节。
钻石行业钻石加工操作规程
钻石行业钻石加工操作规程钻石作为一种珍贵而独特的宝石，一直以来都备受人们的喜爱。
而在钻石行业中，钻石的加工操作则显得尤为重要。
本文将为您详细介绍钻石行业的钻石加工操作规程，确保您对于钻石的加工过程有所了解。
一、设备与工艺在钻石加工的过程中，使用的设备与工艺是至关重要的。
首先，加工工厂要配置高精准度的钻石切割机、研磨机和抛光机等设备。
其次，应确保设备的维护保养和定期检查以保证操作的稳定性和安全性。
钻石加工的工艺通常包括以下几个步骤：原石切割、研磨、抛光和加工检验。
每个步骤都需要经验丰富的加工技师进行操作，确保每一颗钻石都能达到预期的效果。
二、操作流程1. 原石切割原石切割是钻石加工的第一步，这需要技师根据原石的形状、尺寸和内部结构等特征来进行切割，以便获得最佳的切割比例和光线折射效果。
在切割之前，应仔细检查原石表面是否有裂纹或瑕疵，并采取相应的预防措施。
2. 研磨研磨是将原石切割成为完整的钻石的过程。
这一步需要使用磨削工具，将原石不断地加工和修整，以获得正确的形状和光线反射效果。
在研磨的过程中，技师需要根据切割的需求调整角度和力度，并避免出现过多磨损或瑕疵。
3. 抛光抛光是使钻石表面光滑并增强其光线反射的过程。
在抛光之前，需要确定适当的抛光角度和液体抛光剂，使钻石表面达到最佳光泽。
同时，要确保抛光的过程中不引入过多的热量，以免对钻石造成损害。
4. 加工检验在钻石加工的最后一步，需要对加工后的钻石进行检验。
检验人员应仔细观察钻石的切割、研磨和抛光情况，确保其达到规定的质量标准。
同时，还需要使用专业的检测设备对钻石进行光学和物理检验，以验证其真正的品质。
三、安全措施在钻石行业的加工操作中，安全是至关重要的。
加工工厂应制定并贯彻安全操作规程，包括以下几个方面的安全措施：1. 佩戴个人防护装备，如手套、护目镜和口罩等，以保护操作人员的安全。
2. 学习和掌握紧急救援技能，以应对可能发生的意外情况。
3. 定期进行设备和工具的维护保养，确保其正常运行，并对其进行必要的修理和更换。
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究蓝宝石是一种稀有而美丽的宝石，其在珠宝、手表和光学等领域有着广泛的应用。
蓝宝石的硬度高、透光性好，因此在科学研究和工业生产中也有着重要的用途。
蓝宝石的加工工艺对其性能和品质有着深远的影响，其中精密研磨加工是蓝宝石加工中至关重要的一环。
本文围绕蓝宝石衬底精密研磨加工展开实验研究，旨在探讨蓝宝石衬底的加工工艺，提高蓝宝石的加工质量和效率。
一、蓝宝石衬底精密研磨加工方法1.1 传统的研磨加工方法传统的蓝宝石衬底研磨加工方法主要包括手工研磨和机械研磨两种。
手工研磨依靠工匠的经验和技艺，能够实现一定程度的精度和表面光洁度，但效率低下、成本高昂。
机械研磨采用磨削工具和研磨设备，能够提高加工效率和一致性，但对设备和工具要求高，而且会产生热影响区，易导致表面质量下降、晶格变形甚至裂纹的产生。
1.2 高精度磨削加工方法高精度磨削加工方法是近年来发展起来的一种新型加工技术，通过精密磨削设备和工艺，能够实现高精度、高表面质量的加工效果。
该技术具有优良的加工稳定性、高效率和优质的表面光洁度，在蓝宝石衬底的加工中具有广阔的应用前景。
2.1 实验材料与设备本实验选取质量优良的蓝宝石作为实验材料，采用高精度磨削设备进行实验。
研磨工具选用金刚石磨具，进行干式研磨加工。
2.2 实验设计本实验旨在探究不同研磨参数对蓝宝石衬底加工效果的影响，以期找到最佳的研磨参数。
实验设计主要包括研磨速度、研磨压力、研磨深度等参数的优化。
2.3 实验过程通过一系列的实验设计和参数调整，我们逐步确定了最佳的研磨参数组合。
在实验过程中，我们不断对研磨效果进行观察和分析，利用显微镜和表面粗糙度测试仪等设备对蓝宝石表面质量进行评估，以验证研磨参数的有效性。
2.4 实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列关于蓝宝石衬底精密研磨加工的重要数据。
实验结果表明，在合适的研磨条件下，蓝宝石衬底可以获得高精度、高表面质量的加工效果。
我们也发现了一些影响加工效果的关键因素，如研磨速度和研磨深度对加工质量的影响较为显著。
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（4）氧化铈（CeO）： 色呈粉红略带微黄，对于脆性的中硬宝石抛 光效果好。（如水晶、橄榄石、锆石、海蓝宝石、 碧玺等。） （5）硅藻土（SiO2）： 粉状物呈白色或微黄白色，硬度5.5—6.5，多 用于韧性较大的宝石（玛瑙、翡翠）和部分高硬 度的宝石（如蓝宝石、海蓝宝石）的抛光 （6）氧化铁：俗称铁丹或红粉。 呈红色，多用于 中硬以下的宝石抛光。易污 染，难清除。一般不用。 （7）其他抛光材料：二氧化锆（ZrO2，抛光效 果同CeO）、二氧化锡（少用）、氧化锌、氧化 镁
2、常用抛光剂介绍。 （1）人造金刚石微粉和研磨膏：价高、适 于高档宝石抛光。 水质：微粉+分散剂（乙二醇）+ 载体（聚乙二醇硬脂酸酯+水 研磨膏 油质：微粉+分散剂（橄榄油、轻机 油）+载体（硬脂酸酯）
（2）氧化铝（Al3O2）:包括铝矾土、铝氧粉、蓝宝 粉、红宝粉、人造红宝粉等。 A:铝氧粉是不纯的氧化铝粉，铝氧粉与铝矾土由于 价廉，多在珠型和异型宝石的抛光中使用，抛光效 果不及红宝粉。 B: 人造红宝粉是精选出的氧化铝粉，红宝粉系人造 刚玉粉碎分选而精制成的人造刚玉粉。人造红宝粉 与红宝粉多用于刻面型或凸面型宝石的抛光，效果 好。 （3）氧化铬（Cr2O3）:俗称绿粉，常用抛光剂。 硬度5—7，粉状物常颗粒不均，多用于中硬和 中软（硬度6-3）的宝石的抛光。（如翡翠、孔雀石、 绿松石、水晶、软玉等）：不适于有裂及质地疏松 的浅色宝石，因易被污染。
粒度号 12 14 16 20 24 30 36 46 60 70 80
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表 2 金刚石磨料粒度及粒径大小 粒径大小（μm） 粒度号 1600--2000 1250--1600 1000--1250 800--1000 630--800 500--630 400--500 315--400 250--315 200--250 160--200 125--160 100--125 80--100 63--80 240 280
１ 碳化硅ＳｉＣ： 熔点１９２０℃～２０００℃，硬度为９.５（比金刚石 硬度１０低）性脆，棱角锋利，韧性低，切削能力（相当于 金刚石的０.２８倍）较大，多用于中低档宝石及其原始的切 割及磨削。价格较低。黑色和绿色ＳｉＣ为不同的温度的产 物。 ２ 碳化硼Ｂ４Ｃ： 其硬度金低于金刚石和立方氮化硼。硬度小于碳化硅， 且耐磨性好。故多用于高档宝石材料的研磨。 ３ 金刚石Ｃ 硬度为１０，较高自锐性，一定的韧性，较大脆性，较 好的耐磨性。化学性质稳定，价格昂贵。多用于高档宝石研 磨。人造金刚石较天然的脆性大。
二：磨削设备： 轮磨机（砂轮）：对宝石倒棱和预型 。 机体由-轴承和主动轴与电机连接。构成动力装置。采用喷淋式 冷却。 盘磨机：磨削平面和弧面——机械手机与八角手机
带磨机：砂带 滚磨机 ：即滚桶机
三：抛光设备： 超细磨削机：粗磨 料——细磨料 振动抛光机： 滚桶抛光机： 布轮机：
４ 刚玉磨料： 应用不如前三种磨料广。韧性较好，耐磨性能好， 相应的自锐性较低。可用于磨削韧性较大的翡翠、 虎睛石等。对其它宝石其磨削力不如金刚石与碳化 硅。
四、磨料的粒度分级
1、磨料的粒度：是指磨料的颗粒粒径的大小。用 网眼和粒度号表示。
（1）网眼：磨料能通过每吋有若干条网丝或细
线之筛。如100网眼，是指磨料能通过每吋有 100条网丝编成的筛子。 （2）粒度号：用微米（10-6米）μm表示磨 料的粒度大小。
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粒径大小（μm） 50--63 40--50 28--40 20--28 14--20 10--14 7--10 5--7 3.5--5 2.5—3.5 1.5—2.5 1—1.5 0.5-1 ＜ 0.5
W40 W28 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 W1.5 W1 W0.5
46 —W40 W28 —W14
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800 —1200 目 1600—2800 目
成型细磨、穿孔 成型精磨、粗抛光
W10 —W0.5
3200—6400 目
细抛光、精抛光
五、抛光剂：是一种特殊的磨光材料。 1、抛光剂的特性 （1）粒度均一、纯净不含杂质。 （2）有适当的硬度与比重。 （3）良好的分散性与吸附性。 （4）有一定的表面活性。
100 120 180
150#
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表 3 ： 磨料（磨具）各粒度的适用范围 粒度号 46 —80 46 —80
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网眼 50 —100 目
适用范围 大块原石切割，毛坯倒棱
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120 —250 目 片料、 条料及小块料切割， 毛坯倒棱， 预形
46 —80
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400 —600 目 成型粗磨、预形、穿孔，小石切割及 修整
（４）熔点高：磨料的熔点大于被加工宝石
的熔点，且在高 温下能保持固有硬度和强度。 （５）化学稳定性好：不能在加工中与被加 工的宝石发生化 学反应。 （６）形状与粒度均一：每号数的磨料粒度 应限制在一定范 围内。
三、磨料种类及特征
不同种类的磨料，其硬度、任性、脆性、耐磨性、抗导热性 不同，因而其所能磨削的宝石材料的性质不同，以下分别集中 常用磨料的特性。
二、磨料的基本性能 磨料作为磨削和抛光材料，一般具有如下基本性 能： （１）硬度一般将磨料的硬度要大于被加工的宝 石的硬度，“水滴石穿”的现象例外 （２）韧性：韧性好，不能因为研磨压力而轻易产 生形变或 碎裂，并且不能轻易被磨损。 （３）自锐性：随着研磨压力而产生的碎裂，碎裂 的各部分 保持尖锐的棱角。
四：钻孔设备：
1：原始手拉钻杆打孔机：速度慢，功率低 2：高速钻床打孔机： 3：超声波打孔机： 将超声波的电振荡转化为高频机械振 荡，带动磨粒对宝石点磨削。 4：激光打孔机：
第二节
一、什么是磨料？
磨料
研磨工件宝石和制作磨具的材料，是具 有棱角、硬度及韧性的粒状或微粉状矿物或 矿物集合体。是宝石加工的牙齿。