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合成腔体尺寸对Ib型六面体金刚石单晶生长的影响

肖宏宇 秦玉琨 隋永明 梁中翥 刘利娜 张永胜

合成腔体尺寸对Ib型六面体金刚石单晶生长的影响

肖宏宇, 秦玉琨, 隋永明, 梁中翥, 刘利娜, 张永胜
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  • 利用液压缸直径为550 mm的大缸径六面顶压机, 在5.6 GPa, 1200-1400 ℃的高压高温条件下, 分别采用单晶种法和多晶种法, 开展了Ib型六面体宝石级金刚石单晶的生长研究, 系统考察了合成腔体尺寸对Ib型六面体金刚石大单晶生长的影响. 首先, 阐述了合成腔体尺寸对合成设备油压传递效率的影响, 研究得到了设备油压与腔体内实际压力的关系曲线; 其次, 选择尺寸为 14 mm的合成腔体, 分别采用单晶种法和多晶种法(5颗晶种), 进行Ib型六面体金刚石大单晶的生长实验, 研究阐述了 14 mm合成腔体的晶体生长实验规律; 再次, 为了解决液压缸直径与合成腔体尺寸不匹配的问题, 将合成腔体尺寸扩大到26 mm, 并开展了多晶种法六面体金刚石大单晶的生长研究, 最多单次生长出14 颗优质3 mm级Ib型六面体金刚石单晶, 研究得到了 26 mm合成腔体生长3 mm级Ib型六面体金刚石单晶的实验规律, 并就两种腔体合成金刚石单晶的总体生长速度与生长时间的关系进行了讨论; 最后, 借助于拉曼光谱, 将合成的优质六面体金刚石单晶与天然金刚石单晶进行对比测试, 对所合成晶体的结构及品质进行了表征.
      通信作者: 隋永明, suiym@jlu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 51302128, 61007023)、吉林大学超硬材料国家重点实验室开放课题和河南省教育厅项目(批准号: 13A140792, 14A140018)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-29
  • 修回日期:  2016-01-13
  • 刊出日期:  2016-04-05

合成腔体尺寸对Ib型六面体金刚石单晶生长的影响

  • 1. 洛阳理工学院数理部, 洛阳 471023;
  • 2. 吉林大学, 超硬材料国家重点实验室, 长春 130012;
  • 3. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 应用光学国家重点实验室, 长春 130033
  • 通信作者: 隋永明, suiym@jlu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 51302128, 61007023)、吉林大学超硬材料国家重点实验室开放课题和河南省教育厅项目(批准号: 13A140792, 14A140018)资助的课题.

摘要: 利用液压缸直径为550 mm的大缸径六面顶压机, 在5.6 GPa, 1200-1400 ℃的高压高温条件下, 分别采用单晶种法和多晶种法, 开展了Ib型六面体宝石级金刚石单晶的生长研究, 系统考察了合成腔体尺寸对Ib型六面体金刚石大单晶生长的影响. 首先, 阐述了合成腔体尺寸对合成设备油压传递效率的影响, 研究得到了设备油压与腔体内实际压力的关系曲线; 其次, 选择尺寸为 14 mm的合成腔体, 分别采用单晶种法和多晶种法(5颗晶种), 进行Ib型六面体金刚石大单晶的生长实验, 研究阐述了 14 mm合成腔体的晶体生长实验规律; 再次, 为了解决液压缸直径与合成腔体尺寸不匹配的问题, 将合成腔体尺寸扩大到26 mm, 并开展了多晶种法六面体金刚石大单晶的生长研究, 最多单次生长出14 颗优质3 mm级Ib型六面体金刚石单晶, 研究得到了 26 mm合成腔体生长3 mm级Ib型六面体金刚石单晶的实验规律, 并就两种腔体合成金刚石单晶的总体生长速度与生长时间的关系进行了讨论; 最后, 借助于拉曼光谱, 将合成的优质六面体金刚石单晶与天然金刚石单晶进行对比测试, 对所合成晶体的结构及品质进行了表征.

English Abstract

参考文献 (17)

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