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人造金刚石用石墨片与人造金刚石的合成

1 前言人造金刚石用石墨片(以下简称石墨片)是合成人造金刚石的基础材料,在合成过程中提供碳源和热源。因此,石墨片的质量直接影响着人造金刚石的质量,但不是唯一的因素,因为影响人造金刚石合成效果的因素还有很多。如果在合成过程中出现了问题,只要抓住主要矛盾,问题就会迎刃而解。怎样来判断石墨片的质量对人造金刚石合成效果的影响呢?问题是否出在石墨片上呢?这方面的文献并不多见。下面是本人在多年的工作和学习中总结出的一点经验,供大家参考。2 判断人造金刚石用石墨片质量的方法  随着市场经济的发展,涌现出了大量生产石墨片的厂家。面对各式各样的石墨片,人造金刚石生产企业如何来选购呢?也就是说怎样来判断石墨片的质量呢?通常,用户从合格证上只能知道石墨片的型号、规格、数量、操作者、检查员、检查日期等,并不知道它的理化性能数据,也不知道人造金刚石的合成效果。根据我的实践经验,初步总结了一套判断人造金刚石用石墨片质量的方法,详见图1。人造金刚石用石墨片质...  (本文共4页) 阅读全文>>

权威出处: 《炭素》2003年01期
山东大学
山东大学

Fe-Ni-C-B系高温高压合成含硼金刚石单晶的工艺与机理研究

研究发现,向金刚石中掺杂某些元素可以使金刚石获得特殊优异的性能。硼由于具有与碳接近的原子半径,易于进入金刚石晶格,含硼金刚石一直是掺杂金刚石研究的热点。已有的研究发现,含硼金刚石是一种P型半导体材料,甚至还具有超导特性;另外,含硼金刚石还具有明显优于常规金刚石的热稳定性和化学惰性。以含硼金刚石为代表的特种金刚石制备与应用将是二十一世纪人造金刚石行业发展的主要方向之一。含硼金刚石的制备对于丰富人造金刚石的品种,提高其品质,拓展其应用乃至从总体上提升我国人造金刚石行业的技术水平都有十分重要的意义。但是,目前已有的研究大多着眼于含硼金刚石薄膜,对单晶材料少有研究;而且,目前现有的合成含硼金刚石单晶的方法一般条件较为苛刻,生产成本较高,难以在工业化生产条件下获得高品位的含硼金刚石单晶。因此,如何采用较为低廉的原料和较为简便的方法合成优质的含硼金刚石单晶,并进一步对其半导体特性进行研究,便成为含硼金刚石单晶研究深化的紧迫任务。本文在粉末冶...  (本文共269页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

大腔体粉末触媒合成金刚石工艺研究及其在地质工程中的应用

提高金刚石的颗粒直径和质量,是我国超硬材料行业的核心课题,也是行业的难点和前沿课题。解决这一科学技术难题的技术路线是使用粉末触媒和合成腔体大型化。循着这个思路进行工作,突出了以下几个方面的特点:一、本论文的主攻方向是在Y-500型设备上努力实现¢40mm反应腔体合成工艺,分别用这种工艺合成RVG优质细金刚石及高品级粗粒度金刚石,将Y-500设备的优势发展到更高阶段,对促进行业发展具有重要意义。二、深入系统地研究了合成金刚石过程中触媒材料作用机制,从大量的实验数据说明了传统的“结构对应”触媒选择原则是没有依据的,使行业专家在这方面的认识得到了深化。本文的主要工作成果如下:1.通过理论和实际分析,提出了我国大型化设备应向系列化、规范化方向发展,同时在设计和使用过程中应遵循100Mpa压力坎限原则,并以稳定性为前提。2.根据超高压技术的基本原理,对Y-500型设备的腔体结构尺寸进行了多方面的优化设计分析,提出了一套适合于Y-500型设...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

《炭素》2003年02期
炭素

人造金刚石用石墨片生产工艺的改进

1 前言 众所周知,作为合成人造金刚石的物质基础的碳源石墨的品种和晶体结构对金刚石的质量和产量有着重要的影响。以前,我们生声的人造金刚石用的石墨片合成出的金刚石在色泽、透明度、粒度(主要指40目~60目)这三方面存在莆~定的问题,不能满足金刚石厂家的需要。因此,针对这几方面存在的问题,对原有的生产工艺进行了改进,目前已取得了较为满意的合成效果。2 人造金刚石用石墨片生产工艺的改 进2.1 人造金刚石用石墨片所需原材料及其填加量的改进 人造金刚石用石墨片的性质直接影响着金刚石的合成效果,所以对制造人造金刚石用石墨片所需的原材料及其填加量的择优十分重要。 试验证明,用纯净的人造金刚石用石墨片来合成金刚石是令人满意的。在制造人造金刚石用石墨片的工艺配方中,以前常引用5%~10%的天然鳞片石墨粉,以利于石墨片的成型和提高石墨化程度,X由于天然鳞片石器粉中含有大量的石墨微晶,有人认为它可以在合成过程中起到晶种的作用。 但是天然鳞片石墨有它...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《炭素》2003年02期
《超硬材料工程》2007年01期
超硬材料工程

人造金刚石用石墨性能的研究

0前言石墨与金刚石是同素异形体,人造金刚石就是在高温高压下促使石墨发生同素异构转变来生成金刚石。1955年人类合成出的第一颗金刚石和1963年诞生的我国第一颗人造金刚石均采用石墨作为原料[1~2]。近年来,随着人造金刚石理论研究的不断深入,采用其他含碳化合物(如CC l4、CO2、B4C以及S iC等等)合成金刚石相继取得成功[3~8]。但在工业领域,石墨材料尤其是人造石墨仍然是人工合成金刚石的主要原料[9~10]。作为金刚石生长的直接原料,石墨材料的性能对金刚石的质量有着直接的影响。作为研制高品位人造金刚石的第一步,对石墨材料的性能作系统的研究,针对不同的合成条件进行选择是十分必要的。同时,实践也表明,在有无金属触媒的参与下,石墨都能转变成金刚石,只是发生相变的条件不同而已。但是,采用不同的石墨材料合成金刚石所获得的效果是不同的,有的甚至差别甚大。因此,系统研究石墨材料的性能,开展对石墨材料与人造金刚石晶体生长关系的研究,具有...  (本文共6页) 阅读全文>>

《材料导报》2007年02期
材料导报

我国人造金刚石用石墨材料的研究

自1955年人类首次成功合成金刚石以来[1],人造金刚石工业已经经历了蓬勃发展的50余年[2,3]。我国于1963年建立人造金刚石工业[4],并迅速得以成长壮大,新技术、新产品层出不穷。目前,我国人造金刚石年产量已经跃居世界第一位,正从金刚石生产大国向强国迈进。在这一历程中,相关原材料研究的不断深入与生产技术的进步功不可没。在人工合成金刚石的过程中,石墨是金刚石生长所需的碳源和发热体,而且还是高压腔中的受压介质[5,6],所以,石墨是人造金刚石的主要原料,其品质直接关系到合成金刚石的质量。有关石墨的选择及其性能的研究一直是业内专家学者关注的重点。石墨的种类有很多,何种石墨适用于合成金刚石,从最初的实验探索,到后来的基于理论指导,以实验为验证经历了一个漫长的选择过程[7,8]。目前,我国人造金刚石工业使用最多的是人造石墨,也有学者采用其他种类石墨进行金刚石合成的试验研究,如天然石墨、定向石墨以及等静压石墨等等。1人造金刚石专用石墨...  (本文共4页) 阅读全文>>