普识纳米｜通过拉曼光谱法实现金刚石微粉品级鉴定

金刚石微粉是指粒度细于54微米的金刚石颗粒，有单晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉。由于单晶金刚石微粉产量大，应用领域广，行业内一般将金刚石微粉专指单晶金刚石微粉，单晶金刚石微粉是由静压法人造金刚石单晶磨粒，经过粉碎、整形处理，采用超硬材料特殊的工艺方法生产。金刚石微粉硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探、抛光等。是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料。

随着科学技术的发展和进步，市场对金刚石微粉的需求量越来越大，对质量要求也越来越高。对于金刚石微粉来说，影响质量的因素有颗粒强度(品级)、粒度组成、颗粒形状、杂质含量等因素。对于微粉的粒度组成、颗粒形状、杂质含量等项目，均有比较成熟的检验方法，但对于微粉的颗粒强度(品级)没有方法对其进行检验。目前控制金刚石微粉品级的方法，只能是通过控制单晶金刚石原材料的品级，来控制微粉的品级。一旦单晶金刚石颗粒被做成微粉，就没有任何方法对其品级进行检验了。这给微粉的生产单位和使用单位的质量控制都带来非常大的麻烦和不确定性。金刚石微粉品质鉴定的难点使得交易不具备标准化。随着金刚石粉交易量逐年增长，品质鉴定需求正变得愈加迫切。

拉曼光谱作为分子光谱技术,具有直接给出分子信息、谱图信息丰富、非接触无损检测、样品需求量少、灵敏度高等检测优势，厦门大学直属企业普识纳米，通过拉曼光谱法已经实现了金刚石粉品质鉴定的初步能力。

近期我们对金刚石粉样品进行拉曼光谱分析，采用 532nm 波长的拉曼光谱仪检测 A-J 共计 10 个金刚石粉末样本，由下图可看出金刚石微粉拉曼图谱在1351cm^-1附近、3130cm^-1附近有两个明显的拉曼特征峰。利用与厦门大学共同开发的数学模型和计算方法进行计算，可鉴定出金刚石的品级。

图 1 金刚石粉末样本拉曼谱图

通过分析我们对10个样本进行归类，如下图，可将样品分为两类。其中编号1-10分别对应样本编号 A-J.

图 2 主成分分析结果分类

从图2 主成分分析结果我们可以看出，1-3-4-9归属一类，2-5-6-7-8-10归属一类。与单晶金刚石原材料的品级数据一致。

普识纳米拉曼光谱检测方案是一种科学、有效、快速、无损的检测方法。该方案能够准确检测金刚石微粉的品级，实现了对金刚石微粉质量的控制；为金刚石微粉生产和应用企业的质量检验与控制提供了一种科学有效地检验方法。

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普识纳米PERS-RZ15系列科研型拉曼光谱仪（532nm）适用于对原材料的筛选、现场检测、石墨烯合成反应、生物医疗、体外诊断及物质分析鉴定等场景；对金刚石粉的检测结果客观准确，助力生产和应用企业对金刚石微粉的质量控制。