人工合成金刚石的应用

金刚石以其高硬度和强度成为最重要的磨削材料。随着科学技术的发展，研究表明，金刚石除了具有优良的机械特性外还具有优异的光、声、电、热以及化学方面的特性。这些优异特性的组合能使金刚石在很多尖端科学领域内起到无法替代的作用，同时多种人工合成金刚石技术的研究与开发，使得金刚石广泛应用成为可能。人工合成金刚石的众多优异性能使得其在机械、电子、光学、传热、军事、航空、航天、医学和化学等领域有着广泛的应用前景。主要用于切削刀具、磨削工具、电子材料、高温半导体、光学窗口材料、散热元件、传声材料以及一些特殊用途。…     

含氟气相体系低压生长金刚石的相图计算

根据非平衡热力学耦合模型计算得出了Ｃ－Ｈ－Ｆ体系金刚石生长相图,该相图与根据经典平衡热力学计算得出的平衡相图不同,存在金刚石生长区,可以很好好地解释在低压Ｃ－Ｈ－Ｆ体系中可以生长金刚石,并与实验结果符合良好,因而对该体系金刚石制备的实验条件选取有指导作用。     

金刚石膜的合成与展望

金刚石作为装饰品,被人们称为宝石。其实,它在工业上也是十分珍贵的材料,例如被称为现代工业粮食的集成电路,其基板就是用金刚石把单晶硅切成的薄片。利用金刚石还可在硅的表面制造电子器件。可以说,没有金刚石,就不能想象会有信息社会和高技术的机电产品。     

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。     

人造金刚石薄膜的合成及其应用

本文对人造金刚石薄膜的五种典型合成方法进行了比较,并对其应用范围、发展现状和前景做了较详细地阐述。     

汽相生长金刚石微粒及金刚石薄膜分析

用化学汽相沉积法已长出金刚石微粒及金刚石薄膜,并对它进行了扫描电镜观查,X-射线衍射分析,喇曼光谱分析,硬度测试,证明它确是金刚石并具有金刚石的性能.     

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.     

点“石”成“金”—用爆炸法由石墨人工合成金刚石简介

石墨和金刚石，在自然界中都是由游离碳组成，只是组成的结构不同。石墨在高温的条件下，可以人工合成金刚石。用炸药爆炸的方法要以造成高压高温的条件。国外资料表明，用爆炸法人工合成金刚石，投资少，不要厂房。不需昂贵设备，效益巨大，市场前景广阔。     

气相法同质外延金刚石单晶薄膜的研究

本文以＜１００＞和＜１１１＞两种取向的金刚石为衬底，用微波ＰＣＶＤ法进行了同质外延实验，考察了衬底取向，反应气体，碳源浓度等因素对外延层形貌与结构的影响，给出了获得比较理想单晶外延层的实验条件。     

Fe-Si-C体系合成金刚石的生长特性

研究高温高压下掺Si合成金刚石, 并与Fe-C体系合成的金刚石进行比较. 实验结果表明, 体系中掺入Si, 合成的晶体颜色比Fe-C体系合成的晶体颜色浅, 在相同的合成时间内, Fe-Si-C体系合成金刚石的粒度比Fe-C体系合成金刚石的粒度小; 通过X射线衍射(XRD)可见, 该体系产生FeSi和Fe₃C两种新物质.      

Microstructures of metallic film and diamond growth from Fe-Ni-C system

The microstructures of metallic film surrounding diamond have been systemically studied using the transmission electron microscopy (TEM) and the atom force microscopy (AFM). The film can be divided into three layers (inner layer near diamond, external layer near graphite and middle layer). The graphite cannot be directly transformed into diamond in the film at HTHP; there exists a parallel relationship between (−111) of γ-(Fe,Ni) and (110) of Fe₃C in the inner layer; the sawtooth-like step morphology found by AFM on the film is similar to that of corresponding diamond surface. A new model for diamond growth at HPHT is proposed from the parallel relationship and sawtooth-like step morphology. It is believed that Fe₃C may be a transitional phase in the course of diamond growth, γ-(Fe,Ni) in the inner layer can absorb carbon atom groups with lamella structure from Fe₃C, and then the carbon groups stack on growing diamond.     

低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能

采用微波等离子体ＣＶＤ两段式低温沉技术，在７００－４００℃温度范围嵴沉积外增透性良好的金刚石薄膜，结果发现，采用高甲烷浓度可以实现较低沉积温度下的高密度形核，获得光学平整的金刚石薄膜。     

Diamond synthesis from a system of chromium-carbide and Ni70Mn25Co5 alloy

In order to ascertain the mechanism of interaction between carbide and metallic catalyst and formation of diamond under high pressure and high temperature, and find a new method to synthesize diamond with special properties, it is necessary to investigate the reaction behavior of different carbides and metallic solvent_catalysts under high pressure and high temperature. A system of Cr-3C-2 powder and Ni 70Mn 25Co 5 alloy in weight ratio of 1∶6 was treated under 6 0 GPa and 1 500℃ for 20, 30 or 60 min respectively. X_ray diffraction of the samples indicated the Cr 3C 2 decomposed partially after high pressure and temperature treatment, and Cr 7C 3, Cr and diamond formed respectively. There was not any trace of graphite in the samples. The result suggested that the separated carbon atoms could form diamond directly without conversion process of graphite into diamond. The observation of SEI, WDX and EDX also showed that diamond crystals were synthesized in the system, which have perfect surfaces and shapes, with the average grain size of about 40 μm. The properties of the crystals are being investigated.     

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.      

合成金刚石薄膜生长工艺的研究

采用一种快速生长金刚石薄膜的直流等离子体弧焰合成法，进行生长金刚石薄膜的实验。讨论了生长金刚石薄膜时各种工艺条件对成膜形态的影响。ＳＥＭ照片与拉曼光谱分析表明，在工艺条件合适时，可快速生长金刚石薄膜。     

微波CVD法合成金刚石薄膜的生长规律

用微波等离子化学气相沉积方法（ＣＶＤ片）用丙酮－氢气混合气体作为原料,在单晶硅的（１１１）面和人造单晶金刚石的（１００）面上,生长出了优质金刚石薄膜,并对薄膜的生长规律进行了研究。