低压合成金刚石

金刚石是世界上最坚硬的物质,合成金刚石是对科学的一个挑战。1955年,美国首先用高压的方法,合成了金刚石。从此使人们普遍认为,金刚石的合成,必须在热力学稳定的区域内进行。因此,高压和高温是金刚石合成的先决条件。其实,这种观点不一定对,因为早在十年前,苏联就在低压下合成了几微米厚的金刚石薄膜,日本在五年前也进行了同样的合成,并获得成功。但这一成就却被世人忽视了,直到今天,欧洲和美国才认识到这一成就在工业上的巨大潜力。     

日本出现超高温技术研究热

超高温是指在4000摄氏度以上的温度。用4000～5000摄氏度的超高温技术,可在一个气压以下制造出金刚石,其效率比现有的低温低压等离子体技术高120倍以上。日本从1985年开始研究超高温技术,现已居世界领先地位。这一技术将使材料生产变得更加廉价和简便。世界26个国家的170名专家和日本的460名专家于1987年8月31日至9月5日,在东京京王饭店举行了“等离子体化学国际讨论会”。这次国际会议主要讨论了超高温技术的研究与开发问题。在讨论会上,科学技术厅的无机材研究所发表了该所开发成功的人造金刚石的新的合成技术。     

用热解化学气相沉积方法合成金刚石膜

众所周知,金刚石不仅是最好的超硬耐磨材料,而且也是一种理想的功能材料。 1976年苏联科学家Derjaguin等人用化学输运反应方法首次在非金刚石衬底上合成出金刚石膜,1981年Spitsyn等人对该金刚石膜的合成机理进行了探讨。由于低压法合成金刚石可以在大面积的各种衬底上沉积出粒状或膜状金刚石,因此它将为金刚石在电子工业,光学工业和空间技术等重要领域的广泛应用开拓了崭新的局面。     

人工合成金刚石技术比较

静压法是当前工业合成金刚石的主要的合成手段,合成工业用金刚石主要采用静压法中的静压触媒法,合成宝石级金刚石主要采用静压晶种触媒法生产,通过静压法中的直接变换法,纯净的多晶石墨棒可以在短时间内转化为多晶金刚石,二十世纪八十年代还出现了一种在低压下生长金刚石的新方法——化学气相沉积法(CVD),目前只能用于制备金刚石薄膜,本文通过总结比较各种金刚石合成技术,提出了利用激光控制金刚石生长的设想,使用这种方法将提高金刚石的质量,     

用热解CVD方法合成的金刚石的结晶特性

本文研究了用热解CVD方法合成的金刚石的结晶特性,并与用高温高压法合成的金刚石的结晶特性做了比较。     

金刚石与碳化钨的复合堆焊

用特殊方法将金刚石包熔在较厚的金属合金中,并制成以金刚石和WC为主要成分的复合焊条。堆焊试验表明:包熔处理后避免了焊接高温对金刚石的烧损、可焊性良好、金刚石的高抗磨性得到了有效地发挥。     

硼含量对合成金刚石的颜色和热稳定性的影响

研究了金刚石中硼含量对金刚石的颜色和耐热性能的影响。以石墨和触媒粉末作原料,用硼酸作为添加剂,在高温高压下合成出含硼金刚石。用原子发射光谱定量分析法检测金刚石中硼原子的含量;采用动态空气流条件下的热重和差示扫描量热方法对金刚石进行了热稳定分析,用体视显微镜观察金刚石的颜色。结果表明:合成金刚石的初始氧化温度超过840℃,最高达到920℃;1200℃时,热失重率在58%~94%之间,放热峰值在990℃~1135℃之间;随着硼含量的增加,金刚石的颜色由黄变黑,热稳定性提高。当控制硼元素的含量低于30×10-6时,可以合成出热稳定性高的黄色透明金刚石。     

用植物制成塑料

在大部分人的印象中制造塑料的原料是石油，但日本丰田汽车公司一改这种传统方法，成功用植物等天然物质制成了塑料，这在世界汽车材料领域还是首次。丰田公司一直致力于燃料电池汽车、混合燃料汽车等环保型汽车的开发和普及，这次的新材料也是公司贯彻环保政策的重要一环。公司计划研究用日本国内能大量生产的番薯来制造聚乳酸，以降低生产成本，使新技术能真正用于批量生产。（你知道用植物制成的塑料，为什么比用石油制成的塑料“环保”吗？）用植物制成塑料@唐堂!学生记者     

全新的塑料光导纤维

目前世界各国的光纤通信使用的光导纤维都是用玻璃制成的。这种玻璃光导纤维,虽然光损失率低,耐热性能好,但是由于质地太硬和直径大小,所以不容易对接。为了解决这两个问题,近几年来,世界上一些工业发达国家,正积极开发塑料光导纤维,并且已经逐渐接近商品化。日本在开发塑料光导纤维方面,走在了世界各国的前列。1987年,世界塑料光导纤维的销售量是40万公里,日本就占了90%。生产塑料光导纤维,大多数厂家采用一种叫做聚甲基丙烯酸甲酯的物质作为芯层,外层包装用的是折射指数比校低的透明塑料,例如耐热性能好的氟塑料。制造塑料光导纤维的工艺有三种:第一种是连接     

风味茶的制作

日本通常把茶叶制成玉露茶、乌龙茶、红茶和绿茶等等,然后供饮用,也有制成末茶饮用的。但现在他们采用了一种新的制茶方法,制成了可使茶叶既能保持原有的色、     

多晶石墨材料中的微晶与人造金刚石的合成

本文测量了合成金刚石用的几种多晶石墨材料的微晶尺寸和石墨化程度。结果表明:样品的石墨化程度与微晶尺寸没有直接关系。用透射电镜观测到了人造多晶石墨材料中类金刚石结构的微晶的存在。静压法合成金刚石的结果表明:除去工艺方面的原因外,人工合成金刚石的晶粒大小与石墨材料中微晶的尺寸有关。     

常压下金刚石薄膜合成设备的开发

本文推荐了一种新的常压下合成金刚石薄膜的方法，重点介绍了该方法的实验设备、合成条件与实验结果     

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。     

金刚石薄膜热沉制备的研究

1967年Dyment等人利用Ⅱα型天然金刚石制备出了用于GaAs半导体激光二极管散热用的金刚石热沉,并用该热沉首次实现了这一激光二极管的室温连续工作。但是由于受到制备成本的限制,利用天然及高压合成金刚石制备的热沉一直没有得到推广应用。 本文用灯丝热解CVD方法,合成了厚度为100μm的金刚石多晶薄膜,通过真空蒸发     

金刚石复合体断裂现象的研究

本文对用国产DS029 A、B型六面顶压机合成金刚石复合体的断裂现象进行了研究。总结了在合成过程中金刚石复合体断裂现象的规律,分析了断裂的原因,从而提高了合成的成功率,降低了生产成本。     

科技荟萃

碎木屑生产碳纤维日本王子造纤公司和京都大学共同研制成一种由锯末、碎木屑制成的碳纤维。这种新的“木材酚醛树脂碳纤维”,是用无水醋酸将木粉、细磨纸浆乙酰化,然后加温加压,再溶于酚醛树脂中制成纺线液,抽丝经烧结而成。这种碳纤维拉力为70—130公斤。它和环氧树脂合成的高强度材料,比普通高     

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.     

用废塑料和废沥青制合成石

环境污染已成为全球关注的问题。日本合成石研究所本着对废弃物“不烧、不埋、不抛弃”的无公害原则,成功地用废塑料和废沥青(指柏油路面等废弃物)制成合成石。 方法是将废沥青放入温度达165℃以上的废油(不能再用的食用油或机油类均可)中,使     

热阴极辉光PACVD金刚石厚膜的生长特性

对用热阴极辉光ＰＡＣＶＤ方法合成的金刚石厚膜，采用扫描电子显微镜进行了观察，研究了金刚石的生长机制．     

爆轰法合成超细金刚石物理化学模型的探讨

研究用爆轰法合成超细金刚石过程中金刚石微粒经历的物理、化学过程方法从前人和作进行的实验所获得的现旬有与数据中总结出现物、化学过程模型,从基本热力学关系上用相关数据证明液相碳存在的可能。