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温度梯度法宝石级金刚石的合成及表征

肖宏宇 苏剑峰 张永胜 鲍志刚

温度梯度法宝石级金刚石的合成及表征

肖宏宇, 苏剑峰, 张永胜, 鲍志刚
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  • 利用温度梯度法,在5.05.7 GPa, 12501600 ℃条件下, 研究了FeNiMnCo触媒合成宝石级金刚石的温度和压力区间, 给出了P-T相图. 基于有限元法的温度场模拟及碳素浓度梯度拟合结果表明, I型温度场只适合生长大尺寸优质板状及小尺寸塔状金刚石单晶; II型温度场可以合成出大尺寸优质板状或塔状金刚石单晶. 该结论被Ib型及掺硼宝石级金刚石晶体生长实验所证实. 提出碳素浓度梯度是决定晶体生长速度及合成晶体品质的关键因素. 研究得到了只有触媒中温度场分布与晶体尺寸、形貌相匹配时, 才能合成出优质宝石级金刚石单晶的晶体生长规律. 揭示了{110}和{113}高指数晶面在Ib型金刚石V形区内的分布规律. 通过傅里叶红外光谱检测发现, FeNiMnCo触媒合成金刚石的氮含量较低, 较低的氮含量是由铁会降低金刚石氮含量所致. 氮含量低有利于金刚石的光谱透过性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50572032,50801030)资助的课题.
    [1]

    Yamamoto M, Kumasaka T, Ishikawa T 2000 Rev. High Press Sci. Tech. 10 56

    [2]

    Sumiya H, Toda N, Satoh S 1999 Rev. High Press. Sci. Tech. 9 255

    [3]

    Isoya J, Kanda H, Akaishi M, Morita Y, Ohshima T 1997 Diamond Rel. Mater. 6 356

    [4]

    Klein C A 2002 Diamond Rel. Mater. 11 218

    [5]

    Ying X T, Luo J L, Wang P N, Cui M Q, Zhao Y D, Li G, Zhu P P 2003 Diamond Rel. Mater. 12 719

    [6]

    Xie J, Tamaki J 2006 Aviation Journal of Materials Processing Technology 180 83

    [7]

    Moseley S G, Bohn K P, Goedickemeier M 2009 International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 27 394

    [8]

    Zong W J, Cheng K, Li D, Sun T, Liang Y C 2007 International Journal of Machine Tools and Manufacture 47 852

    [9]

    Sharif Uddin M, Seah K H W, Rahman M, Li X P, Liu K 2007 Journal of Materials Processing Technology 185 24

    [10]

    Hajj H E, Denisenko A, Kaiser A, Balmer R S, Kohn E 2008 Diamond Rel. Mater. 17 1259

    [11]

    Doneddu D, Guy O J, Dunstan P R, Maffeis G G, Teng K S, Wilks S P, Lgic P, Twitchen D, Clement R M 2007 Surf. Sci. 602 1135

    [12]

    Wang L J, Liu J M, Su Q F, Shi W M, Xia Y B 2006 Acta Phys. Sin. 55 2518 (in Chinese) [王林军, 刘健敏, 苏清峰, 史伟民, 夏义本 2006 物理学报 55 2518]

    [13]

    Xiao H Y, Jia X P, Ma H A, Li S S, Li Y, Zhao M 2010 Chinese Science Bulletin 55 1

    [14]

    Kanda H, Akaishi M, Yamaoka S 1999 Diamond Rel. Mater. 8 1441

    [15]

    Liang Z Z, Liang J Q, Zheng N, Jia X P, Li G J 2009 Acta Phys. Sin. 58 8039 (in Chinese) [梁中翥, 梁静秋, 郑娜, 贾晓鹏, 李桂菊 2009 物理学报 58 8039]

    [16]

    Qin J M, Zhang Y, Cao J M, Tian L F 2011 Acta Phys. Sin. 60 058102 (in Chinese) [秦杰明, 张莹, 曹建明, 田立飞 2009 物理学报 60 058102]

  • [1]

    Yamamoto M, Kumasaka T, Ishikawa T 2000 Rev. High Press Sci. Tech. 10 56

    [2]

    Sumiya H, Toda N, Satoh S 1999 Rev. High Press. Sci. Tech. 9 255

    [3]

    Isoya J, Kanda H, Akaishi M, Morita Y, Ohshima T 1997 Diamond Rel. Mater. 6 356

    [4]

    Klein C A 2002 Diamond Rel. Mater. 11 218

    [5]

    Ying X T, Luo J L, Wang P N, Cui M Q, Zhao Y D, Li G, Zhu P P 2003 Diamond Rel. Mater. 12 719

    [6]

    Xie J, Tamaki J 2006 Aviation Journal of Materials Processing Technology 180 83

    [7]

    Moseley S G, Bohn K P, Goedickemeier M 2009 International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 27 394

    [8]

    Zong W J, Cheng K, Li D, Sun T, Liang Y C 2007 International Journal of Machine Tools and Manufacture 47 852

    [9]

    Sharif Uddin M, Seah K H W, Rahman M, Li X P, Liu K 2007 Journal of Materials Processing Technology 185 24

    [10]

    Hajj H E, Denisenko A, Kaiser A, Balmer R S, Kohn E 2008 Diamond Rel. Mater. 17 1259

    [11]

    Doneddu D, Guy O J, Dunstan P R, Maffeis G G, Teng K S, Wilks S P, Lgic P, Twitchen D, Clement R M 2007 Surf. Sci. 602 1135

    [12]

    Wang L J, Liu J M, Su Q F, Shi W M, Xia Y B 2006 Acta Phys. Sin. 55 2518 (in Chinese) [王林军, 刘健敏, 苏清峰, 史伟民, 夏义本 2006 物理学报 55 2518]

    [13]

    Xiao H Y, Jia X P, Ma H A, Li S S, Li Y, Zhao M 2010 Chinese Science Bulletin 55 1

    [14]

    Kanda H, Akaishi M, Yamaoka S 1999 Diamond Rel. Mater. 8 1441

    [15]

    Liang Z Z, Liang J Q, Zheng N, Jia X P, Li G J 2009 Acta Phys. Sin. 58 8039 (in Chinese) [梁中翥, 梁静秋, 郑娜, 贾晓鹏, 李桂菊 2009 物理学报 58 8039]

    [16]

    Qin J M, Zhang Y, Cao J M, Tian L F 2011 Acta Phys. Sin. 60 058102 (in Chinese) [秦杰明, 张莹, 曹建明, 田立飞 2009 物理学报 60 058102]

  • [1] 蒋涛, 任金莲, 蒋戎戎, 陆伟刚. 基于局部加密纯无网格法非线性Cahn-Hilliard方程的模拟. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191829
    [2] 王培良. 蚁群元胞优化模型在路径规划中的应用. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191774
    [3] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
    [4] 张雅男, 詹楠, 邓玲玲, 陈淑芬. 利用银纳米立方增强效率的多层溶液加工白光有机发光二极管. 物理学报, 2020, 69(4): 047801. doi: 10.7498/aps.69.20191526
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-05
  • 修回日期:  2012-06-30
  • 刊出日期:  2012-12-20

温度梯度法宝石级金刚石的合成及表征

  • 1. 洛阳理工学院数理部, 洛阳 471023
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50572032,50801030)资助的课题.

摘要: 利用温度梯度法,在5.05.7 GPa, 12501600 ℃条件下, 研究了FeNiMnCo触媒合成宝石级金刚石的温度和压力区间, 给出了P-T相图. 基于有限元法的温度场模拟及碳素浓度梯度拟合结果表明, I型温度场只适合生长大尺寸优质板状及小尺寸塔状金刚石单晶; II型温度场可以合成出大尺寸优质板状或塔状金刚石单晶. 该结论被Ib型及掺硼宝石级金刚石晶体生长实验所证实. 提出碳素浓度梯度是决定晶体生长速度及合成晶体品质的关键因素. 研究得到了只有触媒中温度场分布与晶体尺寸、形貌相匹配时, 才能合成出优质宝石级金刚石单晶的晶体生长规律. 揭示了{110}和{113}高指数晶面在Ib型金刚石V形区内的分布规律. 通过傅里叶红外光谱检测发现, FeNiMnCo触媒合成金刚石的氮含量较低, 较低的氮含量是由铁会降低金刚石氮含量所致. 氮含量低有利于金刚石的光谱透过性.

English Abstract

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