金刚石压砧径向X射线衍射技术的评述

与金刚石压砧传统轴向X射线衍射技术相比,采用金刚石压砧径向X射线衍射技术更方便,且实验压力更高（大于100Gea）,获取的信息更多．以c-BC2N样品的高压原位同步辐射径向X射线衍射实验为例,说明了金刚石压砧径向X射线衍射技术的优越性．     

电压对静电喷雾金刚石线锯切割质量的影响

为了改善金刚石线锯切割中切割液的润滑冷却效果,提高工件切割质量,利用静电喷雾供液方式替代传统浇注供液方式,并对静电喷雾供给的切割液荷电液滴进行了运动学分析,仿真研究了不同电压下荷电液滴的吸附特性.在此基础上进行了切割液浇注供给方式和静电喷雾供给方式的金刚石线锯切割试验,以切割后的崩边宽度和表面粗糙度作为切割质量的评判参数.结果表明:与浇注式供液方式相比,静电喷雾式供液方式能够有效地降低崩边宽度和表面粗糙度;当荷电电压为-6 k V时,崩边宽度和表面粗糙度达到最小值,分别为44.78μm和0.409μm.     

金刚石晶体生长研究进展

介绍利用高温高压（HPHT）合成高质量金刚石单晶和化学气相沉积法（CVD）制备金刚石薄膜的设备、方法、工艺参数以及热丝CVD和微波等离子体CVD的优缺点;P型和N型金刚石掺杂研制现状.重点介绍N型金刚石掺杂的困难,氮、锂、钠、磷、硫等杂质的掺杂效果,共掺杂对于金刚石薄膜的影响,以及近年来P型和N型掺杂取得的成果.     

基于放电沉积的金刚石磨粒层制备实验研究

提出将电火花沉积技术用于金属材料/非金属材料之间的沉积,通过制备一种含有超硬磨粒金刚石的压缩粉体电极,采用放电沉积工艺实验将超硬磨粒金刚石与电极中的其他金属材料一起沉积到基体母材表面上,然后通过扫描电镜观察与分析,沉积层中的金刚石磨粒形状较好,分布较均匀,具有磨粒层的基本要素.实验结果表明,采用电火花放电沉积能制备金刚石磨粒层.     

反应磁控溅射法制备的氟化类金刚石薄膜摩擦特性的研究

以高纯石墨做靶、CHF3/Ar为源气体采用磁控溅射法在不同射频功率条件下制备了氟化类金刚石(F-DLC)薄膜.利用原子力显微镜、纳米压痕、拉曼光谱、红外光谱和摩擦磨损测试仪对薄膜的表面形貌、硬度、键态结构以及摩擦学性能作了具体分析.测试结果表明,制备的薄膜整体较均匀致密,表现出了良好的抗磨减摩性能.当射频功率为120W时,薄膜的摩擦因数低至0.41左右.AFM和纳米压痕显示,薄膜摩擦因数受表面粗糙度和硬度影响,但并非成单调对应关系.拉曼和红外透射光谱表明,随着功率的增加,薄膜中的芳香环比例增加,sp3杂化含量减小,结果显示,CF2反振动强度的减弱和C—C链中较少量H原子的键入都可能得到相对较低的薄膜摩擦因数.     

金刚石聚晶薄膜制备及其电子场的发射性能

微波等离子体化学气相沉积是制备微/纳米结构的方法之一,使用该方法在陶瓷衬底上制备微米金刚石聚晶材料薄膜。利用扫描电子显微镜表征了材料的表面形貌,单元尺寸一致,分布均匀。使用X射线衍射和拉曼光谱分析了薄膜的结构,测试了薄膜材料的电子场发射性能。数据表明:制备的薄膜材料开启电场为1.25V/μm,在2.55V/μm的电场下,其电子场发射电流密度达到6.3mA/cm2。     

金刚石线锯切割对砷化镓切片表面质量的影响

采用金刚石线锯对直径65 mm的单晶砷化镓棒材进行切割实验,锯丝线速度分别为0.8,2.5 m.s-1,进给速度分别为0.6,1.5,2.5 mm.min-1.应用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)测量切割后砷化镓切片的表面粗糙度,根据脆塑转变中的滑移理论分析了金刚石线锯切割砷化镓晶体的加工过程.结果表明:当进给速度为0.6 mm.min-1,线速度为2.5 m.s-1时,切割表面平整,无崩碎现象,表面粗糙度值达55.21 nm.提高线速度,表面粗糙度减小;提高进给速度,表面粗糙度增加.当进给速度较大时,提高线速度,表面粗糙度减小不明显,其主要原因是由于进给速度过高后系统振动、冲击增强所致,而锯丝磨损、磨粒脱落也是切割表面质量降低原因之一.     

金刚石、Si、Ge和α-Sn的声子色散曲线

用6参数Born-von Karman模型计算了金刚石、Si、Ge和α-Sn的声子色散曲线.除Si、Ge和α-Sn的TA声子外,计算结果与实验符合较好.     

掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能研究

采用俄歇电子能谱、原子力显微镜、拉曼散射分析、傅里叶红外光谱和红外椭圆偏振光谱等设备,对射频等离子增强化学气相沉积法制备的掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能进行了研究.结果表明,薄膜中氮含量随工艺中氮气/甲烷流量比的增加而增加并趋于饱和.光谱中CH键吸收峰(2859~3100cm^-1)逐渐消失,而且CNH键(1600cm^-1)、C≡N键(2200cm^-1)和NH键(3250cm^-1)对应的红外吸收峰强度随氮含量的增加而增加.拉曼散射中G峰向小波数方向位移和峰值展宽的现象说明薄膜中形成了非晶的氮化碳结构,与原子力显微镜显示的薄膜中富氮的非晶纳米颗粒相对应.偏振光谱分析认为,富氮纳米颗粒的存在导致了薄膜在红外波段折射率由1.8降低到1.6.     

天然金刚石钻头CAD技术

我院钻头研究室将CAD技术应用到天然金刚石钻头设计领域,开发出国内第一套天然金刚石钻头CAD软件。文中简述了该软件的内容、功能及编制原理。