搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

B2O3添加宝石级金刚石单晶的生长特性

肖宏宇 刘利娜 秦玉琨 张东梅 张永胜 隋永明 梁中翥

B2O3添加宝石级金刚石单晶的生长特性

肖宏宇, 刘利娜, 秦玉琨, 张东梅, 张永胜, 隋永明, 梁中翥
PDF
导出引用
  • 利用温度梯度法, 在5.3-5.7 GPa压力、1200-1600 ℃的温度条件下, 将B2O3粉添加到FeNiMnCo+C合成体系内, 进行B2O3添加宝石级金刚石单晶的合成. 研究得到了FeNiMnCo触媒生长B2O3添加宝石级金刚石单晶的相图分布规律. 结果表明B2O3添加会使晶体生长的“V”形区上移和低温六面体单晶生长区间变宽. 通过晶体生长实验, 研究合成了不同形貌的B2O3添加宝石级金刚石单晶. 研究同时证实, B2O3的过量添加会对宝石级金刚石单晶生长带来不利影响. 当B2O3的添加量高于约3 wt‰、生长时间超过20 h时, 很难实现优质B2O3添加宝石级金刚石单晶的生长. 但B2O3的适量添加(不超过1 wt‰), 有助于提高低温板状六面体宝石级金刚石单晶的成品率. 通过对晶体生长速度的研究发现, B2O3的添加使得优质晶体的生长速度明显降低, 随着晶体生长时间的延长, B2O3添加剂对晶体生长的抑制作用会越发明显. 扫描电镜测试结果表明, 合成体系内B2O3添加剂的引入, 导致晶体表面的平整度明显下降.
      通信作者: 隋永明, xiaohy0205@163.com
    • 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, 13B140140, 14A140018)资助的课题.
    [1]

    Strong H M 1989 American J. Phys. 57 794

    [2]

    Bundy F P, Hall H T, Strong H M, Wentorf Jr R H 1955 Nature 176 51

    [3]

    Bovenkerk H P, Bundy F P, Hall H T, Strong H M, Wentorf Jr R H 1959 Nature 184 1094

    [4]

    Strong H M 1960 U. S. Patent 2947609 [1960-08-02]

    [5]

    Hall H T, Strong H M, Wentorf Jr R H 1960 U. S. Patent 2947610 [1960-08-02]

    [6]

    Strong H M 1963 J. Phys. Chem. 39 2057

    [7]

    Sumiya H, Toda N, Nishibayashi Y, Satoh S 1997 J. Cryst. Growth 178 485

    [8]

    Schein J, Campbell K M, Prasad R R, Prasad R R, Binder R, Krishnan M 2002 Rev. Sci. Instrum. 73 18

    [9]

    Yamamoto M, Kumasaka T, Ishikawa T 2000 Rev. High Pres. Sci. Technol. 10 56

    [10]

    Sumiya H, Toda N, Satoh S 2002 J. Cryst. Growth 237 1281

    [11]

    Kanda H 2001 Radi. Effe. Defe. Solids 156 163

    [12]

    Shigley J E, Frotsch E, Stockton C M, Koivula J I, Fryer C W, Kane R E 1986 Gem. Gemmol. 22 192

    [13]

    Burns R C, Hansen J O, Spits R A, Sibanda M, Welbourn C M, Welch D L 1999 Diamond Relat. Mater. 8 1433

    [14]

    Sumiya H, Harano K, Tamasaku K 2015 Diamond Relat. Mater. 58 221

    [15]

    Khokhryakov A F, Palyanov Y, Kupriyanov I, Borzdov Y, Sokol A G 2014 J. Cryst. Growth 386 162

    [16]

    Li Y, Jia X P, Feng Y G, Fang C, Fan L J, Li Y D, Zeng X, Ma H A 2015 Chin. Phys. B 24 088104

    [17]

    Hu M H, Bi N, Li S S, Su T C, Zhou A G, Hu Q, Jia X P, Ma H A 2015 Chin. Phys. B 24 038101

    [18]

    Zhang Z F, Jia X P, Liu X B, Hu M H, Li Y, Yan B M, Ma H A 2012 Chin. Phys. B 21 038103

    [19]

    Xiao H Y, Li S S, Qin Y K, Liang Z Z, Zhang Y S, Zhang D M, Zhang Y S 2014 Acta Phys. Sin. 63 198101 (in Chinese) [肖宏宇, 李尚升, 秦玉琨, 梁中翥, 张永胜, 张东梅, 张义顺 2014 物理学报 63 198101]

  • [1]

    Strong H M 1989 American J. Phys. 57 794

    [2]

    Bundy F P, Hall H T, Strong H M, Wentorf Jr R H 1955 Nature 176 51

    [3]

    Bovenkerk H P, Bundy F P, Hall H T, Strong H M, Wentorf Jr R H 1959 Nature 184 1094

    [4]

    Strong H M 1960 U. S. Patent 2947609 [1960-08-02]

    [5]

    Hall H T, Strong H M, Wentorf Jr R H 1960 U. S. Patent 2947610 [1960-08-02]

    [6]

    Strong H M 1963 J. Phys. Chem. 39 2057

    [7]

    Sumiya H, Toda N, Nishibayashi Y, Satoh S 1997 J. Cryst. Growth 178 485

    [8]

    Schein J, Campbell K M, Prasad R R, Prasad R R, Binder R, Krishnan M 2002 Rev. Sci. Instrum. 73 18

    [9]

    Yamamoto M, Kumasaka T, Ishikawa T 2000 Rev. High Pres. Sci. Technol. 10 56

    [10]

    Sumiya H, Toda N, Satoh S 2002 J. Cryst. Growth 237 1281

    [11]

    Kanda H 2001 Radi. Effe. Defe. Solids 156 163

    [12]

    Shigley J E, Frotsch E, Stockton C M, Koivula J I, Fryer C W, Kane R E 1986 Gem. Gemmol. 22 192

    [13]

    Burns R C, Hansen J O, Spits R A, Sibanda M, Welbourn C M, Welch D L 1999 Diamond Relat. Mater. 8 1433

    [14]

    Sumiya H, Harano K, Tamasaku K 2015 Diamond Relat. Mater. 58 221

    [15]

    Khokhryakov A F, Palyanov Y, Kupriyanov I, Borzdov Y, Sokol A G 2014 J. Cryst. Growth 386 162

    [16]

    Li Y, Jia X P, Feng Y G, Fang C, Fan L J, Li Y D, Zeng X, Ma H A 2015 Chin. Phys. B 24 088104

    [17]

    Hu M H, Bi N, Li S S, Su T C, Zhou A G, Hu Q, Jia X P, Ma H A 2015 Chin. Phys. B 24 038101

    [18]

    Zhang Z F, Jia X P, Liu X B, Hu M H, Li Y, Yan B M, Ma H A 2012 Chin. Phys. B 21 038103

    [19]

    Xiao H Y, Li S S, Qin Y K, Liang Z Z, Zhang Y S, Zhang D M, Zhang Y S 2014 Acta Phys. Sin. 63 198101 (in Chinese) [肖宏宇, 李尚升, 秦玉琨, 梁中翥, 张永胜, 张东梅, 张义顺 2014 物理学报 63 198101]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1863
  • PDF下载量:  187
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-18
  • 修回日期:  2015-12-16
  • 刊出日期:  2016-03-05

B2O3添加宝石级金刚石单晶的生长特性

  • 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, xiaohy0205@163.com
    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, 13B140140, 14A140018)资助的课题.

摘要: 利用温度梯度法, 在5.3-5.7 GPa压力、1200-1600 ℃的温度条件下, 将B2O3粉添加到FeNiMnCo+C合成体系内, 进行B2O3添加宝石级金刚石单晶的合成. 研究得到了FeNiMnCo触媒生长B2O3添加宝石级金刚石单晶的相图分布规律. 结果表明B2O3添加会使晶体生长的“V”形区上移和低温六面体单晶生长区间变宽. 通过晶体生长实验, 研究合成了不同形貌的B2O3添加宝石级金刚石单晶. 研究同时证实, B2O3的过量添加会对宝石级金刚石单晶生长带来不利影响. 当B2O3的添加量高于约3 wt‰、生长时间超过20 h时, 很难实现优质B2O3添加宝石级金刚石单晶的生长. 但B2O3的适量添加(不超过1 wt‰), 有助于提高低温板状六面体宝石级金刚石单晶的成品率. 通过对晶体生长速度的研究发现, B2O3的添加使得优质晶体的生长速度明显降低, 随着晶体生长时间的延长, B2O3添加剂对晶体生长的抑制作用会越发明显. 扫描电镜测试结果表明, 合成体系内B2O3添加剂的引入, 导致晶体表面的平整度明显下降.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回