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高压熔渗生长法制备金刚石聚晶中碳的转化机制研究

胡强 贾晓鹏 李尚升 宿太超 胡美华 房超 张跃文 李刚 刘海强 马红安

高压熔渗生长法制备金刚石聚晶中碳的转化机制研究

胡强, 贾晓鹏, 李尚升, 宿太超, 胡美华, 房超, 张跃文, 李刚, 刘海强, 马红安
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  • 在6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内, 利用高压熔渗生长法制备了纯金刚石聚晶, 深入研究了高温高压下金刚石聚晶生长过程中碳的转化机制. 利用光学显微镜、X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜检测, 发现在熔渗过程中金刚石层出现了石墨化现象, 在烧结过程中金刚石颗粒表面形貌发生了变化. 根据实验现象分析, 在制备过程中存在三种碳的转化机制: 1)金属熔渗阶段金刚石颗粒表面石墨化产生石墨; 2)产生的石墨在烧结阶段很快转变为填充空隙的金刚石碳; 3)金刚石直接溶解在金属溶液中, 以金刚石形式在颗粒间析出, 填充空隙. 本文研究碳的转化机制为在高温高压金属溶剂法合成金刚石的条件下(6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内)工业批量化制备无添加剂、无空隙的纯金刚石聚晶提供了重要的理论指导.
      通信作者: 马红安, maha@jlu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51172089)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-14
  • 修回日期:  2015-12-18
  • 刊出日期:  2016-03-05

高压熔渗生长法制备金刚石聚晶中碳的转化机制研究

  • 1. 吉林大学, 超硬材料国家重点实验室, 长春 130012;
  • 2. 河南理工大学材料科学与工程学院, 焦作 454000
  • 通信作者: 马红安, maha@jlu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51172089)资助的课题.

摘要: 在6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内, 利用高压熔渗生长法制备了纯金刚石聚晶, 深入研究了高温高压下金刚石聚晶生长过程中碳的转化机制. 利用光学显微镜、X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜检测, 发现在熔渗过程中金刚石层出现了石墨化现象, 在烧结过程中金刚石颗粒表面形貌发生了变化. 根据实验现象分析, 在制备过程中存在三种碳的转化机制: 1)金属熔渗阶段金刚石颗粒表面石墨化产生石墨; 2)产生的石墨在烧结阶段很快转变为填充空隙的金刚石碳; 3)金刚石直接溶解在金属溶液中, 以金刚石形式在颗粒间析出, 填充空隙. 本文研究碳的转化机制为在高温高压金属溶剂法合成金刚石的条件下(6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内)工业批量化制备无添加剂、无空隙的纯金刚石聚晶提供了重要的理论指导.

English Abstract

参考文献 (32)

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