定向石墨炭源合成金刚石的实验

介绍了定向石墨炭源合成金刚石的效果。讨论了定向石墨炭源的性能与金刚石晶体生长的关系。在讨论分析的基础上，指出了给进一步提高合成金刚石炭源质量与研制适合优质品级金刚石晶体生长用的石墨炭源及其选择提供了依据。     

含硼氮金刚石的合成

本文叙述了含硼氮元素的合金触媒与碳源石墨材料对合成金刚石过程及其晶体性质所产生的影响;对硼、氮晶体中的存在形式及特征进行了分析;探索了含硼氮金刚石合成的机理;指出了提高合成金刚石的质量、性质、技术应用效果及开发新品种的重要途径     

新型含硼氮金刚石合成技术

叙述了硼氮对金刚石合成过程、合成效果与晶体性质产生的影响；对硼氮在金刚石晶体中存在形式及其特征进行了分析：讨论了含硼氮金刚石合成效果及其晶体性能优于普通金刚石的原因；探索了含硼氮金刚石的合成过程、工艺特点、形成机理及有关的问题；指出了提高合成金刚石质量、性质与开发新金刚石晶种的重要途径。     

含硼石墨碳源合成金刚石的效果

叙述了含硼石墨碳源合成金刚石的效果。讨论了石墨碳源含硼种类及其掺量对金刚石合成效果及其晶体性能的影响。在对含硼石墨碳源多种性能进行测试与分析的基础上，指出了选择金刚石碳源材料的原则及必要性。     

人造金刚石杂质研究

利用磁化率测定仪、扫描电镜/X射线能谱仪、氧氮分析仪等仪器综合分析了使用铁镍合金触媒合成的磨料级系列金刚石内部杂质及其组分与含量。结果表明:人造金刚石磁化率与灰分/金刚石质量比成正比。人造金刚石的主要杂质为铁、镍、镁、硅、钙、氧和氮。随着人造金刚石杂质总量的减少,除氮以外所有杂质都在减少,但杂质中的硅和钙的占比增加,提示硅和钙除了随同触媒一道,以金属包裹体的方式进入金刚石晶体,可能还有其他方式。金刚石品级越高,氧质量分数越低,而氮质量分数与品级高低无关。为进一步考察金刚石杂质来源,分析了合成金刚石试样所使用的原料石墨和触媒。使用高纯度石墨和触媒有助于合成出高纯度金刚石,但不一定是顶级金刚石。     

氮对金刚石合成效果的影响

叙述了含氮金刚石合成的效果，含氮金刚石与普通金刚石及含氮天然金刚石性质间产生差异的原因，讨论了原料与合成工艺对金刚石合成过程及其结果所产生的影响，氮在晶体中的分布特征对金刚石晶体性质的影响机理，并指出了提高人造金刚石品质的方法与途径。     

含硼石墨材料合成金刚石的实验研究

用不同的碳素材料合成金刚石,所得到的合成效果是不一样的。石墨材料的石墨化度高有利于金刚石晶体的长大和质量的提高。这是近几年来开展群众性实验研究,积累的关于石墨材料与金刚石晶体生长关系的一项重要经验。它已成为人们选择合成金刚石用石墨材料的重要技术根据之一。但从改变金刚石晶体性能,以满足国民经济建设各部门对金刚石所提出     

含氮人造金刚石合成的实验研究

叙述了含氮金刚石合成的效果，含氮金刚石与普通金刚石及含氮天然金刚石性质间产生差异的原因，讨论了原料与合成工艺对金刚石合成过程及其结果所产生的影响，氮在晶体中的分布特征对金刚石晶体性质的影响机理，并指出了提高人造金刚石品质的方法与途径。     

石墨晶格缺陷与合成金刚石触媒熔迁分析

从大量合成腔体的石墨片变化观察可知，石墨在高压高温作用下，触媒合金熔迁于石墨晶体网格内，石墨碳原子重新键合，构成立方晶系系的晶核。从触媒金属的熔融活化，熔迁，键合阶段，石墨晶格缺陷与边界不饱和碳原子形成能量势垒较稳定的金刚石晶核，逐步篚成为金刚石晶体。     

金刚石合成过程中的再结晶石墨与金刚石成核

本文采用通常金刚石合成用的石墨片，溶剂一触媒金属片交替叠装方式的试样，在4．5GPa、1450℃的条，牛下，分别经过90秒、150秒、240秒的预热处理，再升高压力到5．4GPa进行了金刚石合成实验。得到了随预热处理时回延长，金刚石产量降低，粒度增粗、成核数量减少的结果。通过晶体的溶解度与其粒径的关系，推出了再结晶石墨粒径与其溶解度及金刚石晶核溶解度的关系，解释了再结晶石墨对金刚石成核的影响。进一步指出在预热处理中可以通过控制再结晶石墨的生长，来达到控制金刚石核量的目的。     

含氮合金触媒对金刚石合成的影响

本文以实验结果为依据，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问差异的原因；并指出了提高人造金刚石质量的一些重要途径。     

硼元素对金刚石晶体性能的影响

氮和硼,特别是硼对金刚石晶体性能有明显影响。本文介绍硼对金刚石晶体性能影响的一些实验结果。一、实验及其结果合成实验在DS-029型超高压高温装置上进行。采用的原料有:T641石墨、碳化硅(SiC)分解石墨、硼粉(纯度为99.99%)、碳化硼(B_4C)粉和NiMnFeB触媒。实验前对T641石墨和NiMnFeB触媒进行了X衍射、金相、光谱和比色分析。分析表明:     

含氮金刚石的合成实验

本文以实验结果为依据,叙述了原料与合成工艺对金刚石合成过程及结果所产生的影响;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;还简述了合成含金刚石与普通金刚石及天然含氮金刚石性质差异的原因。并指出了提高人造金刚石质量的重要途径。     

表面导电产氮金刚石的合成

本文叙述了表面导电顺磁氮金刚石合成的条件、工艺及结果。讨论了是瘫效果、晶体性质与硼在晶体中分布特征的因素。并提出了进一步提高表面导电顺磁氮金刚石性质及其质量的方法。     

掺硼金刚石的高温高压合成

掺硼金刚石具有诸多优良的性质,因而成为当前金刚石掺杂中的研究热点。本文通过将一定比例的无定形硼粉均匀加入到粉末石墨——触媒体系中,在六面顶压机上利用高温高压方法合成了掺硼金刚石。考察了样品中不同的硼添加比例对合成金刚石最低压力点的影响,以及压力和温度对合成掺硼金刚石的影响。经过大量实验,总结出了合成金刚石的最低压力点与样品中硼添加比例的关系曲线。实验结果表明,合成温度是影响晶体中硼含量的主要因素。同时,实验还发现,硼在晶体中的分布情况存在着区域性,以及随着晶体内硼含量的增加,晶体晶形变差,而且容易生长聚晶。     

生长金刚石用炭源材料与合成的研究进展

研究探讨石墨与金刚石晶体生长的关系，有助于促进金刚石合成用石墨材料品种的发展和质量的提高。叙述了石墨合成金刚石的实验结果。讨论了石墨转变成金刚石的行径和影响转变的因素。在对石墨性能进行多种测试与分析的基础上，指出了合成金刚石石墨的选择原则及其重要性和必要性。     

石墨材料合成金刚石的效果

叙述了不同石墨材料合成金刚石的效果。讨论了石墨材料影响合成金刚石效果的因素，在对石墨材料多种性能测试与分析的基础上，指出了合成金刚石用石墨材料的优选原则。     

激光诱导合成金刚石的机理研究

本文对激光诱导合成金刚石的机理进行了多方面的较深入的探索。首次估算了石墨直接转化金刚石所必须越过的势垒值为8.565×104J.mol-1。说明了宏观高压并非是这一转化的必要条件。对于激光诱导合成金刚石,其激光源的功率密度不应低于2.534×105W.cm-2。提出并计算了有利于激光诱导合成金刚石的若干因素:靶前激光维持爆轰波的压力可达几个GPa数量级;粒径为4nm的石墨微粒,其晶体本身表面高压可达3.32GPa;石墨被加热后,其晶体自身的热压力可达几百MPa;晶体表面原子振幅远大于体内,其动能可达1.6×10-19J;被激光照射时,石墨原子的平均振幅大到常温时的8倍以上。用细微石墨颗粒作原料更易于合成金刚石。将宏观的热力学理论与微观的物质结构及相变的微观机理结合起来,能较好地阐明该相变机理。     

高纯无硫天然鳞片石墨制备金刚石试验研究

天然石墨是金刚石合成的主要原料,其质量对合成金刚石的品质有很大影响。采用一种无硫碳石墨的制备方法,用H2O2等除硫剂,制备高纯无硫天然石墨,以其为碳源,采用静压粉末触媒法在中国产六面顶压机上高温高压合成金刚石。利用光学显微镜、扫描电子显微镜等观察合成金刚石的形貌特征,合成金刚石以粒径>0.325 mm的粗粒为主,0.325～0.700 mm的颗粒占80%,但是,粒度超过0.700 mm的颗粒以晶簇为主。结合X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪等手段分析了合成金刚石的微结构,认为合成金刚石结晶度高、结构完整。实验结果表明,高纯无硫高石墨化度的天然石墨用做碳源,有利于金刚石合成,金刚石晶体成核率高、结晶程度高、晶形好、颗粒大。以高纯无硫天然鳞片石墨为碳源,通过调节合成条件,能够有效制备出优质粗粒度金刚石。     

高强度粗颗粒金刚石的合成

本介绍了合成高强度(22．5～25．8kg)、粗颗粒(40／50～25／30)单晶金刚石，所需的炭源材料、触媒合金种类、装填方式、合成参数与合成效果。讨论了原料、合成工艺与合成条件对生长高强度粗颗粒的优质金刚石的影响及合成机理。