关于含硫体系中金刚石生长的研究

引入添加剂是合成特种金刚石的重要手段,用含硫的N i70M n25Co5触媒进行了工业级金刚石的合成,考察了硫对合成金刚石的影响。借助于扫描电子显微镜,研究发现,与不含硫体系合成的金刚石相比,含硫体系合成的晶体虽然具备六八面体形状,但是表面有许多小的凹坑,这些凹坑多数分布在{111}面上。另外,还利用电子探针对金刚石表面杂质的成分、含量及其分布进行了定性检测,发现杂质在晶体表面分布不均匀;相对而言,M n、N i元素的含量较高;在凹坑位置能够检测到硫元素的存在,而在晶面平滑处没有检测到硫元素。     

西北地区巴芬岛纳尼西维克矿山的黄铁矿形态

粒状黄铁矿晶体在白铁矿(双晶面为{101}环状双晶)假象的黄铁矿上所产生的共面网浮生现象,结果形成了西北地区巴芬岛纳尼西维克铅锌矿的黄铁矿晶体的极为少见的板状集合体.假象白铁矿和浮生其上的粒状黄铁矿晶体的取向关系同样是:黄铁矿{001}[010]平行于白矿铁的{010}[101].白铁矿的晶胞参数为c~·=4.436、b=5.414,a~·=3.381?,即a相似文献   

金刚石ATR附件在鉴定羊绒羊毛织物成分中的应用

红外ATR技术在成分分析中具有方便、快速和无损样品表面的特点,因而被广泛应用于样品测试中。金钢石是比较好的单反射ATR晶体,利用Bruker Vertex 70型红外光谱仪中金刚石ATR附件对羊绒羊毛织物成分鉴定进行了分析和讨论。得出结论如下:使用金刚石ATR附件进行红外光谱测试速度快,信号及重复性好,是鉴定羊毛绒类产品成分比较快速的方法。     

化学气相沉淀法合成单晶金刚石膜实验探索

采用微波等离子体化学气相沉淀法合成了单晶金刚石膜,探索了化学气相沉淀法(CVD)单晶金刚石膜的生长机理.实验仪器采用石英管式微波等离子体化学气相沉积装置,种晶为3颗IaAB型天然金刚石原石,生长面近平行于(111)和(110)方向,生长温度为800℃,压力约为6 kPa,时间约为8 h.使用宝石显微镜和环境扫描电子显微镜观察分析了CVD单晶金刚石膜的生长表面形貌.结果表明,在生长面上可见明显的生长层,生长晶体无色透明,CVD单晶金刚石膜在生长面上横向外延生长,并形成定向的台阶状表面--"阶梯流".在相同的条件下,(111)方向上生长的CVD单晶金刚石膜比(110)方向上的更有序.H2浓度的大小对CVD单晶金刚石膜的质量有影响.     

天然金刚石与合成金刚石的区别

本文首先介绍了一些重要的概念,这些概念对理解晶体的生长机理,以及解释为什么同种类的晶体可呈现多种多样的形态是很必要的。文章接着以热动力学分析为基础,阐述了天然的和合成的金刚石晶体在金刚石稳定区内的生长条件,以及CVD金刚石在不稳定区内的生长条件。由于生长条件和环境相的不同,金刚石在生长过程中可发育成具有不同形态特征的晶体,可据此分为三个类型。天然金刚石与两种合成金刚石的主要区别在于其{100}界面的粗糙度不同。当金刚石生长于硅酸盐溶液(天然的)时,它的{100)界面粗糙,其生长机理为吸咐生长型;而在金属-碳溶液中生长或化学气成环境生长形成的金刚石晶体则具有平滑的界面;在合成金刚石生长过程中,{100}面的形成机理是二维成核生长或者螺旋生长。由于上述这些差异可以被不同的单晶以生长扇、生长带、位错的空间分布及其它晶格缺陷等不同形式记录下来,因此,也可以用适当的方法检测出来,纵然晶体已被切割并抛光过也是如此。为了检测这些差异,宝石实验室采用的最佳方法是联合使用阴极发光形貌法和光学显微镜法。文中举例说明了天然的和合成的宝石级金刚石的CL图象差别。     

优质金黄色工业金刚石的高温高压合成

在铁基触媒中引入添加剂,利用高温高压法,成功地合成了金黄色的工业金刚石。研究发现,随着添加剂含量的提高,合成金刚石的最低压力和某确定压力下的最低生长温度都呈增加趋势。另外,这种添加剂对金刚石的自发成核有一定的抑制作用,而且随其添加量的逐渐增加,这种抑制作用逐渐增强。在光学显微镜下进行观察,发现所合成的晶体呈完整的八面体形状,包裹体少,透明度高,优晶率达到80％以上。通过与无添加剂样品合成的金刚石进行对比,发现两种情况下所合成的晶体生长速度相近,晶体形貌相似,只是前者表面的凹坑呈三角形,而后者表面的凹坑呈圆形。     

云南哀牢山红宝石晶体及其表面微形貌研究

大量收集了云南哀牢山矿区的红宝石样品,从中挑选出近30颗晶形较完整且具有代表性的晶体样品,利用反射差示干涉显微镜及环境扫描电子显微镜系统地研究了云南红宝石晶体及其表面微形貌特征。研究表明,云南红宝石晶体的底面三角形生长阶梯发育。三角形生长阶梯表面的六边形和波浪形层状生长痕迹是红宝石层状生长的重要证据,底面三角形熔蚀坑可为其提供重要的产地信息。     

FTIR-OMNI采样器在皮革产品鉴别中的应用研究

采用傅里叶变换红外光谱仪的衰减全反射附件——OMNI采样器,对国家部分标准皮革样品及市售再生革样品进行了红外光谱分析。结果表明:牛、山羊、猪、马等天然革具有相似的红外光谱特征,天然革与人造革、合成革及再生革的红外光谱特征峰区别十分明显。该技术具有无损分析的特点,能快速准确地对真假皮革产品进行鉴别。     

红外光谱和光学显微镜两步法鉴别皮革的研究

建立了一种红外光谱-超景深光学显微镜"两步法"鉴别皮革材质的方法。首先建立皮革标准红外光谱库,并对样品进行红外光谱检测,通过与标准红外光谱库中谱图的对比,对样品的材质进行分析;其次采用超景深光学显微镜观察样品的粒面和截面,通过分析比较样品粒面和截面的特征,进一步确定样品的材质。结果表明,红外谱图的相似度分析能够初步鉴别出样品的纤维类别,超景深光学显微镜能够最终鉴别出天然皮革和人工革。     

合成含氮金刚石用触媒合金的实验及选择

以实验结果为依据,叙述了含氮合金触媒与合成工艺对金刚石合成过程及其结果所产生的影响;讨论了氮杂质在金刚石晶体中的分布特征及对金刚石晶体性质的影响机理;还简述了合成含氮金刚石与普通金刚石及天然含氮金刚石性质间差异及原因;并指出了提高人造金刚石质量的一些重要途径。     

人造金刚石氮含量的热导率法分析

文章推荐了一种通过气体热导率来检测金刚石氮含量的分析方法。该分析方法精度高、重复性好、所需样品少、费用较低,不但能用于金刚石物性研究,也能广泛用于金刚石生产厂家或用户的金刚石质量控制。     

辽宁复县钻石杂质不均一性探讨

总结了钻石中氮的存在形式及类型、氮的聚储过程及影响因素。驼辽宁复县５０号岩管中的钻石定向切片进行红外光谱分析,结果显示,同一矿区的钻石具有不同的氮的聚集态和类型同一料钻石从中疏到边缘亦可出现不同的氮集态。杂质Ｎ,Ｈ在钻石中分布不均匀号钻石的成矿环境的变化及多期生长结构相吻合。     

用掺杂N、H化合物的粉末触媒合成金刚石的研究

氮和氢元素是天然及人工合成金刚石中重要的杂质元素,对金刚石的性能有着十分重要的影响。本工作中,先利用有机氮氢化合物三聚氰胺的分解提供氮与氢源,研究了大量的氮和氢在粉末触媒合成金刚石中对金刚石生长的影响。结果表明:大量的氮和氢的存在,将严重抑制金刚石的成核。然而,用含少量的添加剂氮化物Mx N的粉末触媒在国产六面顶压机上却能合成出优质金刚石单晶。利用光学显微镜观察,发现所合成的金刚石多为六八面体,晶形完整;在大多数用含添加剂氮化物的触媒合成的金刚石的晶面上有凹线出现。用扫描电镜对凹线的形貌进行了细致的观察。随着铁基粉末触媒中添加剂氮化物含量的增加,合成金刚石的压力和温度条件逐渐增高,金刚石生长的“V形区”上移     

特殊类型含硼、氮金刚石晶体的结构、性质与应用

为了促进对含硼、氮金刚石的研究和开发，使金刚石的品种、质量与应用技术等得到迅速的发展，介绍了硼、氮元素对合成金刚石晶体的结构、性质与应用技术的影响，详细叙述了含硼、氮金刚石的耐热性，化学性能、力学性能、电学性能和光学性能，对其在工业中的实际应用进行了讨论．     

高温高压处理褐色钻石的实验探索

以Nova钻石、GE POL钻石和灰色钻石为例,从钻石晶格缺陷的角度讨论高温高压(HTHP)处理钻石的改色机理;在高温高压处理褐色钻石的研究基础上,利用静压触媒法合成设备,对褐色钻石样品进行高温高压处理的实验探索,并对实验前、后的样品进行红外光谱、激光拉曼光谱特征分析,初步探讨其颜色改变的原因,为今后的实验提供一定的参考。     

俄罗斯高温高压处理钻石特征

采用显微观察、红外光谱、可见吸收光谱和低温光致发光谱等分析方法,对9颗俄罗斯高温高压处理钻石样品进行了研究。结果表明,该类钻石样品的内部多见石墨化现象,尤以彩色钻石样品更明显;金黄色、紫红色、黄绿色样品为ⅠaAB型,浅黄色样品为ⅠaB型,近无色样品为Ⅱa型;样品的可见吸收光谱因颜色不同而差异显著,其中金黄色样品可见475 nm处的吸收宽带,紫红色样品可见638,614,595 nm处的吸收峰,黄绿色和浅黄色样品可见415,475,503 nm处的吸收峰,近无色样品则为较光滑的平直曲线。此外,该类样品在低温光致发光谱中可见575 nm与637 nm处强发光峰。这些特征为探讨该类钻石的晶格缺陷与呈色机理提供了一定的科学依据。     

不同衬底材料上外延金刚石的研究

利用自制的5kW微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)装置对在不同衬底材料上外延生长的CVD金刚石进行了研究。利用HPHT金刚石、CVD异质形核生长的金刚石及Ia型天然金刚石样品作为籽晶,分析了不同CH4浓度与基片温度对外延CVD金刚石的影响以及通过扫描电子显微镜表征了CVD金刚石外延面的表面形貌。结果发现,HPHT金刚石为籽晶,由于其自身缺陷导致外延效果不佳;CVD异质形核生长的衬底因形核阶段的晶面生长难以控制而使其外延面较粗糙;经打磨的Ia型天然金刚石才是理想的籽晶。当CH4浓度约为10%、基片温度为1020℃时,CVD金刚石的外延生长速率可达到70.0μm/h。     

蓝色荧光对钻石颜色分级的影响

采用USB4000光纤光谱仪,在D65参照光源的条件下,测量各个色级不同荧光强度钻石样品的CIE1931色品坐标和主波长,根据色度学原理计算钻石样品的兴奋纯度和亮度纯度。结果表明,对于不同色级而相同荧光强度的钻石,随着色级的降低,钻石的主波长递减,兴奋纯度和亮度纯度递增,即钻石的颜色饱和度增加;对于同一色级的钻石,随着荧光程度的增加,钻石的主波长递增,兴奋纯度和亮度纯度呈减小趋势,强荧光至弱荧光可使钻石的兴奋纯度和亮度纯度上升1到2个色级,即不同程度的钻石荧光可使钻石颜色提升1～2个色级。     

金刚石颜色成因探讨

概述了能带理论,并阐述了关于金刚石致色的能带理论的解释及其致色机理。根据金刚石的色心类型,阐述了其致色的色心理论的解释,列举了氮中心的各个辐射损伤中心的呈色机理。同时,还介绍了金刚石呈色的其它原因。研究认为,金刚石颜色的成因主要由能带理论和色心致色理论来解释,其次,杂质金属离子、氢杂质、包裹体等也可使金刚石致色。