氮杂质对人造金刚石性质的影响

采用触媒渗氮方法, 用触媒Co（纯度99.99％）渗氮, 经不同酸洗时间后与SK₂石墨合成, 获得人造金刚石晶体. 利用电子自旋共振(ESR)谱和摄谱方法研究氮杂质对人造金刚石性质的影响. 结果表明, 人造金刚石样品中顺磁氮占总氮体积分数的比例随总氮体积分数的增加而增大, 金刚石变脆, 抗压强度降低, 颜色由黄变绿.      

触媒合金中的C，N，B对合成金刚石性能的影响

为进一步提高人造金刚石的质量和产量．通过实验研究了触媒合金中的Ｃ，Ｎ，Ｂ对合成人造金刚石的粒度、晶形、单产、抗压强度以及热稳定性的影响．实验结果可供实际生产中参考．     

合成金刚石用触媒合金的组织结构

研究了Ｎｉ７０Ｍｎ２５Ｃｏ５触媒合金合成金刚石前后的组织结构。结果表明，合成金刚石前，触媒合金是冷加工纤维组织，单相奥氏体合金；合成金刚石后，触媒合金的组织为铸态，合金中存在奥氏体相、金刚石相、石墨相和碳化物Ｍ３Ｃ相。     

铁镍触媒合成金刚石内部包裹体的研究

分析铁镍触媒合成金刚石内部的包裹体成分及形成原因. 结果表明: 金刚石晶体中的包裹体主要以FeNi合金和Fe₃C形式存在; 随着生长速度加快, 金刚石内部包裹体的点状分布逐渐增多; 在不同温度下, 进入金刚石晶体内部包裹体的方式不同; 随着包裹体的增多, 合成的金刚石晶体硬度降低. 通过调整合成工艺, 合成了包裹体含量极少、 粒度约为0.6~0.7 mm的金刚石单晶.     

触媒合金的组织状态对合成金刚石性能的影响

研究了Ｎｉ７０Ｍｎ２５Ｃｏ５触媒合金的组织状态对合成金刚石的形核、长大及金刚石性能的影响，提出了Ｎｉ７０Ｍｎ２５Ｃｏ５合金的最佳组织状态，其奥氏体晶粒度为６￣７级，晶粒平均直径为０．０４４￣０．０３１ｍｍ。这种状态的触媒所合成金刚石的粗颗粒百分比，与轧态触媒相比，４６＾＃的提高１２％（４６＾＃＋６０＾＃）的提高７％；其抗压强度与轧态触媒相比，４６＾＃，６０＾＃和８０＾＃的分别提高１９％，１４％和２     

人工合成金刚石的体扩散机制

本文研究了在合金触媒参与下石墨转变为金刚石的机理。认为在超高压高温条件下,石墨以碳原子集团的形式扩散到溶剂合金中,形成似胶体溶液的扩散区。在合金触媒的催化作用下,正离子化的碳原子集团相变成金刚石结晶基元。结晶基元达到过饱和时,经体扩散在合金与石墨的界面上形核生长,沿金刚石[111]和[100]方向长大,长成立方-八面体。     

硼皮金刚石抗氧化性研究

本文用高温扩散方法制成了硼皮金刚石,其表面层硼的厚度小于0.1μm,并测得人造淡黄色金刚石,含硼金刚石和硼皮金刚石的动态起始氧化温度分别为675℃,813℃和924℃。由人造金刚石的Auger测量结果表明,在人造金刚石的内部约含有2％的氧。由于它的存在而降低了人造金刚石的抗氧化性与抗压强度。     

触媒中氧含量对人造金刚石合成效果的影响

就Ni_(70)Mn_(25)Co_5合金触媒材料中的氧含量对合成金刚石的影响进行了研究,并对氧在合成过程中的行为和影响机理进行了探讨。研究结果表明,触媒中氧含量降低,会提高其催化效果。     

高温高压下石墨变金刚石的结构转化机理

本文从容观事物内部矛盾的斗争及其在特定条件下可以相互转化这一基本观点出发,从分析石墨、金刚石和触媒物质三者的结构和原子间的相互作用入手,提出了一个高温高压下石墨变金刚石的结构转化机理。 本文认为,在一定条件下,石墨中碳原子的sp~2π杂化状态可以转化为sp~3杂化状态,从而使石墨变成金刚石。这就是石墨具有在一定条件下可以转变成金刚石的内在矛盾性,也是结构转化机理的理论基础。由此出发,说明在一定条件下,石墨既可以通过溶解扩散过程,又可以通过直接转变过程转变成金刚石,并给出了在无触媒及有触媒作用的情况下,石墨转化为金刚石的微观机理图象。提出了如何选择触媒与石墨的指导原则。同时还提出了一个在目前生产金刚石常用的合成方法中,如何进一步提高晶粒度和强度的途径。     

液态金属和合金对人造金刚石的浸润性研究

本文用显微镜和扫描电镜,研究了金属与合金对小颗粒人造金刚石浸润角的测定方法。研究了非过渡族非碳化物形成元素(Cu、Sn、Pb、Al、Ag)及CuSn合金,对小颗粒人造金刚石的浸润性能。同时研究了在Cu、Cu—Sn合金中加入过渡族碳化物形成元素Ti时,对浸润角的影响,证实了浸润角随含钛量增加而减小的规律。     

Fe-Ni-C粉末触媒体系金刚石的合成与表征

利用FeNi粉末触媒在六面顶压机上进行工业金刚石单晶的合成与表征. 结果表明: 在Fe-Ni-C体系合成了优质的六面体、 六-八面体及八面体金刚石单晶; 金刚石{111}晶面的生长属于二维层状生长机制; 金刚石中的包裹体主要由FeNi合金组成.     

高温高压下Fe-Ni-C-B系合成Ⅱb型金刚石单晶

提出了一种在高温高压下利用粉末冶金方法制备的Fe-Ni-C-B系触媒合金生长Ⅱb型金刚石的新方法. 由于硼元素的存在,Ⅱb型金刚石生长所需的温度和压力条件均高于普通的Ⅰb型金刚石,并且合成出的金刚石单晶粒度较粗,晶形稍差,表面结构比较复杂. 通过晶体的颜色、X射线衍射以及Raman光谱可以初步断定合成出的金刚石晶体中确实含有硼元素. 以金刚石在不同温度下的静压强度和冲击韧性以及差热分析和热重分析的结果来表征金刚石的热稳定性. 实验发现,由于硼元素的进入使得Ⅱb型金刚石单晶的热稳定性与采用同种方法合成出的Ⅰb型金刚石相比有了较大程度的提高. 采用自制的夹具通过检测金刚石的电阻温度特性,初步确定了在Fe-Ni-C-B系中生长的Ⅱb型金刚石具有半导体特性. 大量的实验数据充分说明,采用这种方法生产Ⅱb型金刚石具有成本低廉、操作简单、产品质量稳定等优点,具有极高的工业化推广应用的价值.     

技术进步促发展科学管理增效益

1989年的亳州市金刚石总厂只有两台人造金刚石合成压机,固定资产几十万元,是个名不见经传的小厂,现在它已发展成为一个以金刚石总厂为核心企业,以华佗实业有限公司、磨料磨具厂、福利造纸厂、华新碳片厂、金陵大酒店、亚珠远航触媒有限责任公司为紧密层企业,集生产、科研、销售、服务等多功能为一体的,多种所有制形式并存的,具有独立法人资格的大型工业企业集团。是安徽省明星企业、高新技术企业,全国最大的人造金刚石生产基地,被誉为“中国金刚石之王”。 一、引进人才和技术 市场的竞争就是人才的竞争。任人唯贤,唯才是举,是我厂用人的宗旨。对有创造能力和创     

含有微量元素的触媒合金对高温高压合成影响的研究

在Ni_(40)Mn_(30)Fe_(30)触媒合金中加入了(0.1—O.2％)的B,B+N,Y,Ce,混合稀土。含B(或B+N)的触媒,明显地提高了金刚石的抗氧化性能,对平均抗压强度也有提高;此种触媒可以推广应用。稀土元素也有一定的作用。 我们把含有和不含有微量元素的Ni_(40)Mn_(30)Fe_(30)触媒片分半对称地组装在同一高温高压反应腔中,造成水平方向的微量掺杂原子的浓度梯度,研究了硼等微量原子对高温高压合成金刚石的影响,得到了一些有益的结果。     

合成金刚石触媒的研究

本世纪五十年代,在高温、高压技术的应用方面还受到一定限制的情况下,由于金属触媒的被采用,才使人们第一次实现了由石墨向金刚石的转变。而以后的研究证实,优良触媒的选择,对金刚石的优质高产又有重大的影响。 本文引述了金属触媒的优选原则,并对十种触媒进行了有目的的探讨。研究表明,不同的触媒对获得强度高、完整性好的优质单晶体确实有重大意义从对比中可知,金属钻更为符合优选原则,其结果亦较理想。     

“单含硼”和“双含硼”黑金刚石合成的比较

我们将样品按两种不同的原料匹配方式(含硼触媒合金与不含硼石墨,简称“单含硼”;含硼触媒合金与含硼石墨,简称“双含硼”),分半对称地组装在同一高温高压反应腔中,研究了硼不同的含量和原子分布情况对高温高压合成含硼黑金刚石的影响。实验结果表明,“双含硼”方式得到的金刚石与“单含硼”相比不仅平均单产高,而且粗颗粒度比也高;硼原子可以增加金刚石单晶体的长大速度,因此可能缩短大颗粒单晶的合成时间,在高温范围内,“双含硼”方式得到的金刚石单晶有着增强抗氧化性能的趋势。     

四种人造石墨的等温状态方程

人造石墨作为重要的工业材料具有良好的性质。目前,它广泛应用于仪表、电气、冶金、机械制造、原子能以及人造金刚石合成工业等有关部门。随着我国人造金刚石合成工业的发展,以及对各种人造石墨的大量使用,了解和掌握人造石墨的性质,对于提高人造金刚石的产量和质量具有实际意义。人造石墨的等温状态方程的实验研究,对于了解它们的性质是重要的。但到目前为止,石墨晶体的等温状态方程的实验测定工作并不多,理论研究也甚少。Bridgman     

稀土Fe基3：29和1：12型化合物的磁性研究

稀土Fe基3：29和1：12型磁性合金化合物显示硬磁性特征,具有发展成为新型永磁材料的可能性.研究其磁性机理有助于理解其磁性的本质.本文发展了传统的磁价模型,并将其适用性由强磁合金拓展到亚铁磁性的弱磁性合金.利用发展的磁价模型系统研究RFe12xMx,R3Fe29xMx和R2Fe17xMx（R=稀土元素,M=第三掺杂金属元素）稀土合金化合物及其渗碳和吸氮化合物的磁性.理论与实验相符.研究表明：稀土Fe基3：29和1：12型合金化合物的磁性与稀土磁矩相关.合金的弱磁性源于合金内部存在的亚铁磁性.渗碳或吸氮处理,导致合金内部亚铁性-铁磁性转变.导带中的sp电子对于磁性的贡献与重稀土的极化、碳和氮原子的俘获密切相关.发展的磁价模型甚至可以根据稀土化合物的结构式对其磁性进行预测.     

类泡沫触媒合成金刚石的工艺特征

对触媒形状的变化关系与表面问题进行了研究．在制备类泡沫触媒的基础上，总结了类泡沫触媒在国产六面顶压机上合成金刚石的基本工艺规律，并对类泡沫触媒在六面顶压机上合成金刚石的适用范围进行了分析、确定．结果表明，增加石墨与触媒的接触面积或反应面积，是提高合成金刚石转化率的一条重要途径．     

触媒静压法合成金刚石的机理问题

对太原市晋阳金刚石厂触媒静压法合成金刚石的专用石墨、触媒和合成产物进行了观测。看到有的金刚石生长在石墨中,也有的金刚石生长在触媒上。依照扫描电镜的形貌观察,我们认为,此种材料和工艺生产的金刚石,其形成机理是“直接转化说”、“溶剂说”二者都符合。文章的最后还提出了我们的工艺改进意见。