人造金刚石合成工艺中应用模糊控制的探讨

人造金刚石单晶的高压合成过程是一个复杂的转化过程。把模糊控制技术引入到人造金刚石单晶生产控制中，可提高控制精度，稳定合成腔体内温度压力场，介绍了有关模糊控制技术的基础知识，对人造金刚石合成温度的模糊控制工艺进行了有益的探讨，在模糊控制器的输入量模糊化、模糊规则判别、模糊输出量精确化等方面进行了简单的论述，给出了在PC上实现模糊控制的部分程序示例，并提出了实现模糊控制应注意的一些问题。     

叶蜡石性质对金刚石合成技术的影响

叙述了叶蜡石在金刚石合成中的作用和效果，讨论了叶蜡石性质对金刚石合成技术的影响，提出了正确选择使用叶蜡石高压容器的重要性和提高其质量的途径。     

高品级人造金刚石合成工艺特点的探讨

通过对高品级金刚石理想合成区间和实际生产区间的探讨分析,阐述了高品级金刚石合成过程中温度与压力的匹配与控制的关键技术,对合理制定高品级金刚石合成工艺不无益处。     

静压法合成人造金刚石晶体生长机理研究进展

文章综述了静压法合成人造金刚石晶体生长机理,但现有理论模型都存在不足,不能圆满解释合成中出现的各种现象。通过综述提出对金刚石晶体生长机理研究的必要性,并对其作出了展望。     

高品级人造金刚石合成的晶体学规律及分析

文章从晶体生长的一般规律出发,阐述了石墨与金刚石晶体结构的不同,论述了在金刚石晶体生长过程中金属触媒的作用机理以及高温高压对碳原子活化速度、结合速度、排逸速度及金刚石晶体生长速度与高品级金刚石生长的关系。     

高强度金刚石的合成技术

介绍了合成高强度(225～258N)金刚石单晶对炭源材料、触媒合金、试块组装方式及合成参数的要求，讨论了原料、合成工艺与合成条件对合成高强度的优质金刚石的影响及合成机理。     

影响爆轰合成纳米金刚石收率因素

利用负氧平衡炸药爆轰合成纳米金刚石的成功，是人工合成金刚石技术的又一重大进展，由于纳米金刚石其金刚石和纳米结构的双重特性而受到广大工程技术专家的关注。炸药爆法是目前合成纳米金刚石的唯一方法，TNT和RDX则是最常用的两种炸药。提高产品品质，降低生产成本，以利于其产业化和应用的推广，是摆在研究者面前的重要课题。文章就影响爆轰合成纳米金刚石收率的因素——合成参数、药包几何形状、引爆物功率和冷却介质等问题做了较为详细的阐述，以达到合成参数进行综合优选的目的。     

合成时间对粉末冶金铁基触媒合成金刚石的影响

通过对不同合成时间下合成出的金刚石各项性能指标的检测,讨论合成时间对粉末冶金铁基触媒合成金刚石效果的影响。试验发现,随着合成时间的延长,金刚石的各项性能指标均有不同程度的提高,而且,平均单产、粒度分布和晶体形态还出现了一种V型的变化趋势。     

粉末触媒、石墨配比对合成金刚石质量的影响

将不同配比的Fe70Ni30粉末触媒与石墨混合压制成粉末触媒合成棒,在国产六面顶压机上进行金刚石高温高压合成实验,并对合成的金刚石单产、粒度分布、晶形、抗压强度值、TI、TTI值进行了对比测试与观察分析。结果表明,对Fe70Ni30粉末触媒合成棒而言,当合成棒中Fe70Ni30粉末触媒含量为30%时合成金刚石的单产达到最大值,金刚石的TI、TTI值较高且TI/TTI差值最小,热冲击韧性最好。     

不断发展的金刚石合成与应用技术

对金刚石的合成与应用技术进行了综合，重点介绍了人造金刚石行业具有里程碑意义的三次突破：第一颗金刚石的产生，金刚石膜的制成与爆炸法合成纳米金刚石，描述了金刚石行业的美好未来。     

论CVD金刚石合成技术及其发展趋势

阐述HPHT金刚石发展的局限性与CVD金刚石的进展历程。论述以CVD技术合成金刚石的方法及其发展趋势,包括提高CVD速度和改进CVD金刚石性质。     

特殊类型金刚石合成用触媒的实验研究

叙述了特殊类型金刚石合成用触媒的实验结果及其在金刚石合成中所产生的作用和影响,讨论分析了合成的特殊类型金刚石晶体性能比普通金刚石晶体性能较优的原因。在讨论分析的基础上,为提高人造金刚石质量与合成优质特殊类型金刚石用触媒的选择指出了有效的方法与途径。     

金刚石合成设备的技术进展

近年来,随着以粉末合成块为代表的人造金刚石合成工艺的迅速推广,大压机更新换代发展势头迅猛。以无缸压机为代表的压机已从Φ650、Φ1000向Φ1500缸径迈进。而以有缸压机为代表的压机也从Φ700、Φ750缸径向Φ850缸径方向发展。与大压机配套的顶锤也朝着尺寸大的方向发展,压机顶锤直径也从Φ142、Φ160、Φ175向Φ199甚至Φ220尺寸发展。然而,大顶锤或大压机这种在原尺寸上按比例的放大,无疑加重了投资者的负担,使得大压机只能是财大气粗的大户才能用得起,并且投资回报期也不能如投资者所愿。因此,实现低成本、高产出、高回报才是每个厂商的真正愿望。     

一种新型传压介质制作工艺及其金刚石合成实验

传统的传压介质有两种,一种是普通叶腊石,一种是复合叶腊石,复合叶腊石块有多种配比及制作工艺,但无论哪种形式,均因S iO2与A l2O3匹配的不合理性、粘结剂使用的不当、粘结剂水份的带入及其高温收缩性而造成金刚石内部缺陷偏高、顶锤消耗偏高。通过多年实践,研发出了一种新型的多元素复合块制作工艺,可以大幅度提高金刚石的品质,降低顶锤消耗。     

人造大单晶金刚石的合成技术进展及主要应用

随着宝石级金刚石合成技术的不断进步,最好的人造金刚石其品级已经超过了天然金刚石。文章简单介绍了大单晶金刚石高温高压合成技术和CVD合成技术近年来的进展,大单晶金刚石的主要应用以及市场前景。     

叶腊石在合成金刚石中的流动规律研究及行为分析

文章通过对叶腊石在压力和温度的作用下流动规律研究,分析了其在合成金刚石中的影响,详细阐明了裂锤、放炮产生的根本原因。结果表明:①白云石不是一种很好的衬管材料;②少量的结构水对合成金刚石并不是一件坏事;③小压机大腔体的指导思想是错误的。     

氨气对热阴极CVD法制备纳米金刚石膜的影响

采用直流热阴级化学气相沉积（DC-PACVD）方法,以NH3＋CH4＋H2混合气体作为气源,通过改变氨气浓度,在单晶硅（111）基片上沉积纳米金刚石膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪分析了不同氨气浓度下制备的纳米金刚石膜。结果表明：在基体温度为700℃条件下,随着氨气浓度的增大,纳米金刚石膜中的金刚石相含量增加,非金刚石相含量相对减少;晶粒的平均粒度减小。在一定范围内氨气浓度增加,有助于提高纳米金刚石膜质量;在氨气流量达到8 mL/min时,获得了质量最好的纳米金刚石膜,其平均晶粒尺寸约为64 nm、均方根粗糙度约为27.4 nm。并提出了掺氮纳米金刚石薄膜的生长模型,对相应现象给出了解释。     

金刚石资源状况与发展综述

天然金刚石矿稀少,与其成矿条件苛刻有关,中国天然金刚石资源在全球天然金刚石资源中占很少比例。而金刚石是现代技术发展的重要战略材料,人工合成是该材料取得重大发展的关键。中国合成金刚石形成了资源数量优势,并存在相关技术及人才优势,合成金刚石需要进一步突破以便使之得到更好利用。文章对天然及合成金刚石资源进行分析,评述了金刚石资源现状及发展,指出人工合成金刚石是中国科技发展的机遇。     

高速生长CVD金刚石单晶及应用

文章简要地介绍了近年来国内外CVD金刚石单晶的高速生长和应用进展。实验中采用微波等离子体化学气相沉积（CVD）方法,同质外延高速生长金刚石单晶,通过改变反应腔压强、反应气氛（在CH4/H2中引入氮气N2、二氧化碳CO2、氧气O2、）等,调制单晶生长速率、质量、颜色、表面粗糙度、光谱等特性。利用高温氢等离子体进行退火,可使金刚石单晶的颜色有很大的改善。研制了CVD金刚石单晶刀具,用于金属材料的曲面镜面加工。