不同形态触媒材料合成金刚石产量因素比较

通过实验,实现了石墨转率在７０％、８０％、９０％等较高水平的粉末媒金刚石合成,并就此与片状触媒进行了对比分析;在此基础上,通过计算出得出粉状触媒和片状触民金刚石的理论产量; 这些结果有助于加强对粉末触媒应用潜力的认识。     

合成金刚石用触媒合金粉末的开发应用

粉末法合成人造金刚石相比片状合成的相同体积的金刚石来说，产量、质量均有大幅度提高，而材料消耗大幅度降低，用触媒合金粉末材料合成人造金刚石已经得到国内各生产厂家的认同，合成高品级人造金刚石用的触媒合金粉末材料正处于方兴未艾的阶段，触媒合金粉末材料的需求量呈快速增长的趋势。     

高温高压合成含硼金刚石单晶制备工艺初探

本文以掺入不同含量硼铁的铁基合金为触媒,以石墨为碳源,在高温高压条件下合成了含硼金刚石单晶体.利用扫描电镜(SEM)观察了金刚石及触媒的组织形貌;利用金相显微镜观察了金刚石颗粒的颜色和形态;利用拉曼光谱仪(RS)确认了人造金刚石单晶体中硼的存在;利用低温电阻测量仪验证了合成的含硼金刚石单晶颗粒具有半导体性能.实验结果表明,在金刚石的合成中,触媒中硼铁含量为2wt%的合成效果相对最好.     

粉末触媒合成金刚石体系的温度稳定性问题

就不同粉末触媒、石墨粉配比体系的金刚石单晶在高温高压条件下生长过程中,合成腔体内温度场的变化进行分析,指出合理的粉末触媒合成金刚石体系的粉末触媒及石墨粉的分布状态。     

不同粒度NiMnCo粉末触媒催化特性及其影响因素的研究

采用扫描电干显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、差热分析(DAT)研究了不同粒度NiMnCo触媒合成空刚石的催化特性及熔化特性、微观形貌、表面化学状态对其影响，结果表明：320／500目触媒适宜粗颗粒金刚石的合成，150／200目粉末触媒合成的SMD系列金刚石比例较高；比表面积、表面状态和熔化特性直接影响其合成金刚石的效果，比表面积增大，有利于提高空刚石的合成单产；熔化温度降低．可以减少连聚晶的发生；控制粉末触媒表面的氧含量是提高其催化活性的关键。     

用纳米石墨作碳源在Fe粉作用下合成金刚石的研究

在国产 6× 12 0 0吨铰链式六面顶压机上 ,以Fe粉为触媒 ,在 5 1GPa和 95 0K～ 14 2 0K的条件下 ,首次用纳米石墨进行了金刚石的合成实验。实验结果表明 :约在 12 5 0K～ 1330K的高温范围内 ,有金刚石生成 ,颗粒大小在 5～ 2 0 μm左右 ,呈球形和块状。初步探讨了用纳米石墨合成金刚石能降低合成温度的原因     

铁基触媒的组织结构对合成金刚石的影响

采用粉末冶金铁基触媒在六面顶压机上高温高压合成金刚石.使用高性能金相显微镜,扫描电子显微镜和X射线衍射仪对合成之后触媒的组织结构进行系统的表征.试验发现,触媒组织主要由粗大的板条状初生渗碳体和细密的共晶莱氏体构成;金刚石生长效果不好时,触媒组织中夹杂有团絮状石墨.分析认为,初生渗碳体极有可能就是金刚石生长的直接碳源,即高温高压下溶解于触媒熔体的石墨首先与触媒合金形成碳化物,在触媒的催化作用下,碳原子自渗碳体脱溶,沉积到金刚石表面,完成金刚石的生长.     

用纳米石墨作碳源在高温高压下合成条形金刚石

在国产 6× 12 0 0吨铰链式六面顶压机上 ,选用 Fe55Ni2 9Co16粉末触媒和 Ni70 Mn2 5Co5粉末触媒 ,在 5.1GPa和 1350 K的条件下 ,首次用纳米石墨进行了金刚石的合成实验。实验结果表明 :纳米石墨在 Fe55Ni2 9Co16粉末触媒和高温高压条件下生成大小在 2 0 μm左右的条形金刚石 ;在Ni70 Mn2 5Co5粉末触媒和高温高压条件下生成大小在 5～ 2 0 μm左右的、呈六一八面体的金刚石。两种金刚石都是透明的。初步分析了条形金刚石的形成原因。     

Fe-Ni-C体系高温高压生长金刚石单晶的碳源供给

在Fe-Ni-C体系中高温高压生长金刚石单晶,通过对触媒和金属包覆膜的物相结构表征、相图分析以及热力学计算等方法探讨金刚石形核长大的碳源供给。研究发现:在金刚石形核的初期,由于石墨的不断熔入,触媒熔体会迅速形成对碳的过饱和溶液,并析出初生渗碳体。金刚石单晶合成之后触媒和金属包覆膜的组织与物相均以渗碳体为主。相图分析发现,金刚石的形核长大伴随有渗碳体的分解。热力学计算表明,在金刚石稳定生长区域,渗碳体向金刚石转变的相变自由能比石墨-金刚石的相变自由能更负。由此说明,Fe-Ni-C体系高温高压生长金刚石单晶的直接碳源并非石墨,而是渗碳体,即金刚石单晶来源于渗碳体高温高压的金刚石化而不是石墨的直接转化。     

Ni70Mn25Co5触媒合金C—N—B三元共渗研究

研究了合成人造金刚石用Ｎｉ７０Ｍｎ２５Ｃｏ５触媒合金Ｃ、Ｎ、Ｂ三元共渗及其对合成人造金刚石质量和产量的影响，并与单独渗Ｃ、渗Ｎ、渗Ｂ合金进行了对比，结果表明，该合金三元共渗比单独渗合成的人造金刚石的性能更高，单产比渗Ｃ者低，比渗Ｎ、渗Ｂ者高，接近于原始合金。     

Mi_（70）Mn_（25）Co_5触媒合金C－N－B三元共渗研究

研究了合成人造金刚石用Ｎｉ（７０）Ｍｎ（２５）Ｃｏ５触媒合金Ｃ、Ｎ、Ｂ三无共渗及其对合成人造金刚石质量和产量的影响，并与单独渗Ｃ、渗Ｎ、渗Ｂ合金进行了对比。结果表明，该合金三元共渗比单独渗合成的人造金刚石的性能更高。单产比渗Ｃ者低，比渗Ｎ、渗Ｂ者高，接近于原始合金。     

添加剂LiF对FeNi粉末触媒合成金刚石的影响

研究了添加剂LiF对FeNi粉末触媒合成金刚石的影响.实验中将一定比例的无定形LiF、粉末直接添加到FeNi-C粉末体系中并均匀混合,利用高温高压条件,进行掺LiF合成金刚石的研究.实验结果表明,由于体系中LiF的掺入,对金刚石的合成条件没有明显的影响;借助X衍射测试发现,在高温高压下,体系中LiF的成份并没有发生变化;借助于光学显微镜发现,FeNi-LiF-C体系合成出的晶体晶形完整,但透明度变的很差且表面变得很粗糙,包裹体增多;通过扫描电子显微镜(SEM),对两种体系所合成金刚石表面的形貌进行了观察,发现FeNi-LiF-C体系所合成的晶体表面有凹坑出现.     

Effect of metal impurities on the oxidation of various carbon forms in products of detonation diamond synthesis

The optimal catalyst for a selective oxidation of the nondiamond component of a diamond detonation synthesis product has been determined. The phase composition and oxidation resistance of diamond nanopowders recovered by different methods have been studied. It has been shown the existence of residual nondiamond carbon in diamond powders recovered by a gas-phase oxidation in the presence of copper (II) chloride (CuCl₂) and their higher oxidation resistance than of recovered by a mixture of chromium anhydride with the sulphate acid.     

Analysis of the Phenomena of Diamond Synthesis by Seeding with Diamond

Synthesizing diamond single crystal by diamond seed particles which were electroplated with nickel film as catalyst under high pressure and high temperature （HPHT） was described. The microstructure of nickel film after synthesis and morphology of grown diamond were investigated by means of X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM）, respectively. The phase structure in nickel film were graphite, NiC, Ni, and diamond structure hadn＇t been found. A lot of recrystallized graphite pits appear in interface between the inner surface of nickel film and the surface diamond. It is shown that the new-grown diamond was developed epitaxially on the crystal planes of seeds. Also, the new-grown diamond grew by two-dimensional nucleation and by a layer growth mechanism. The growth process of crystal was microaggregate→step→expansion→new crystal layers, and the flat growth interface transformed into a cellular interface at the same time.     

触媒合金渗硼对合成人造金刚石性能的影响

本文研究了触媒合金渗硼对合成人造金刚石性能的影响。结果表明，采用渗硼触媒合成金刚石，可提高金刚石的抗压强度、耐热性和优质粗晶粒百分比，但却使金刚石的单次合成产量降低。