純凈的天然金剛石為非磁性物質(zhì)，高壓法合成人造金剛石時(shí)，常用Fe、Co、Ni、Mn等金屬合金作觸媒，促進(jìn)金剛石的成核及生長(cháng)。少量觸媒作為雜質(zhì)在金剛石的生長(cháng)過(guò)程中被包裹在金剛石顆粒中,造成金剛石的內部缺陷，并使金剛石具有一定的磁性。同時(shí)，在制造和使用的高溫條件下，金剛石磨粒易產(chǎn)生裂紋，從而強度急劇下降。所以在金剛石生產(chǎn)過(guò)程中，必須把不同雜質(zhì)含量的金剛石磨粒分選開(kāi)來(lái)，并對不同牌號的金剛石產(chǎn)品進(jìn)行雜質(zhì)含量的檢測，使之符合標準。近年來(lái),隨著(zhù)我國金剛石科研生產(chǎn)的日益發(fā)展，人們越來(lái)越認識到，對金剛石成品做磁性分選，可以得出具有不同質(zhì)量的、適于不同場(chǎng)合的金剛石，這樣分類(lèi)后使金剛石的應用更加合理化。

一磁選的基本原理

 　　磁選是借助磁力和機械力對金剛石的作用來(lái)分選金剛石的方法。由于磁性顆粒與非磁性顆粒感磁能力的不同，產(chǎn)生的運動(dòng)軌跡亦不同，磁性較強的顆粒受到的磁力大于機械力，因而被吸在磁輥上并隨著(zhù)輥子旋轉。當磁輥旋轉至磁場(chǎng)作用以外的區域時(shí)，磁性顆粒即從輥子上脫落或被刷子掃下，進(jìn)入磁性產(chǎn)品料斗；非磁性顆粒由于受到的磁力小于機械力而被料槽帶出磁場(chǎng)進(jìn)入非磁性產(chǎn)品料斗中。這樣可以通過(guò)改變磁場(chǎng)強度把不同磁性的金剛石分為磁性、中等磁性、非磁性或弱磁性不同品級的產(chǎn)品。磁選過(guò)程如下圖所示。

磁選過(guò)程示意圖

二人造金剛石磨料的磁化率

　　1、電磁學(xué)中磁化率的定義

　　物質(zhì)按其磁性可分為抗磁性、順磁性、鐵磁性等。當某一物質(zhì)置于磁場(chǎng)強度為H的磁場(chǎng)中將被磁化，其被磁化的程度用磁化強度M表示。對于除鐵磁物質(zhì)以外的物質(zhì),實(shí)驗指出,M與H之間存在正比關(guān)系，即:

　　M=X_mH

　　Xm稱(chēng)為磁化率，是一個(gè)無(wú)量綱的常數?？勾判圆牧系腦m為負數,順磁性材料的Xm為正數，真空的Xm為零。

　　磁化率是物質(zhì)的固有屬性，與其形狀、大小無(wú)關(guān)。

　　2、金剛石磨料的磁化率

　　人造金剛石磁性的大小不僅與其內部雜質(zhì)和包裹體含量、成份具有直接的關(guān)系，而且也與其它的理化性質(zhì)和質(zhì)量指標（例如：韌性、強度、比重、熱穩定性、色澤、透明度等）以及用途和分類(lèi)等具有密切的關(guān)系。比如體現在金剛石的另一個(gè)重要的測試指標熱沖擊韌性(TTI)上，也就是說(shuō)磁化率越高的金剛石，熱沖擊韌性越低，高溫下越容易破裂，從而強度越低，所以，金剛石的磁選對分選出質(zhì)量不同的金剛石具有很重要的意義。生產(chǎn)中金剛石磨料樣品是大量的互不關(guān)聯(lián)的顆粒，因此其測量結果是所有被測顆粒的平均磁化率。分選產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)磁化率檢驗，達到控制標準要求，保證產(chǎn)品性能的可靠性和一致性，使生產(chǎn)的產(chǎn)品性能保持長(cháng)年不變。對生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，是必不可少的檢測手段。每種金屬的磁化率是不同的，所以各廠(chǎng)家由于所采用的觸媒體系不同，故磁化率并沒(méi)有可比性，但對于相同觸媒合成的金剛石，通過(guò)磁化率分類(lèi)還是有效的。

　　3、磁化率的檢測方法

　　人造金剛石的物理化學(xué)性質(zhì)在很大程度上取決于其雜質(zhì)的含量，特別是存在于晶體內部的不同形態(tài)的包裹體，對金剛石質(zhì)量的影響很大。確定雜質(zhì)含量常用的檢測技術(shù)是灰化技術(shù),即用燒灼法使金剛石的C元素氧化揮發(fā)，再對殘留物作定量的理化分析,確定其元素和重量。這些方法不僅消耗大量金剛石，而且檢測費用很高，檢測效率很低，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。這些有害的雜質(zhì)基本上都是鐵磁性物質(zhì)，因此可以用磁性檢驗的方法間接地確定其中雜質(zhì)的多少，這是一種無(wú)損檢測方法。國外采用磁化率表征雜質(zhì)的含量多少，測定方法有多種，常用的磁力天平法、等磁力天平法、磁導計沖擊法等,使用的檢測儀器結構比較復雜，體積大，操作不夠方便；此外由于檢測時(shí)所規定的取樣量少,樣品的代表性差。參考國外檢測儀器的原理，我國自主開(kāi)發(fā)了金剛石磁化率測定儀。具有強的抗干擾能力，體積小、重量輕、精度高，穩定性能好,可適應各種金剛石磁化率的檢測，已在行業(yè)推廣使用。下圖是鄭州三磨所研發(fā)的JCC-B金剛石磁化率分析儀，將規定量的金剛石顆粒放進(jìn)磁化率分析儀的進(jìn)料口中，數顯表就會(huì )自動(dòng)顯示出讀數。