热压烧结制备羟基磷灰石/透辉石陶瓷复合材料

采用热压烧结方法制备了羟基磷灰石/透辉石复相陶瓷材料,分析了羟基磷灰石基体与透辉石之间的界面结合、扩展及渗透过程,测试了复合材料的断裂韧性、硬度、抗弯强度与添加剂含量的对应关系,并对复相陶瓷材料的微观结构与力学性能进行了研究.结果表明:在1320℃,28MPa条件下热压烧结制备的复相陶瓷材料,其抗弯强度、断裂韧性均有明显提高,抗弯强度达到90MPa,断裂韧性达到1.07MPa·m1/2.     

采用片状铁基触媒借鉴粉末工艺合成金刚石

以单质金属粉为原料,采用粉末冶金方法制备了片状铁基触媒,并借鉴目前金刚石工业中最为常用的粉末触媒组装方式及合成工艺在高温高压下进行了金刚石合成试验.试验获得了粒径为300～500μm,具有六-八面体外形,形态完整,质量较高的立方金刚石单晶.检测发现,其主要性能指标均超过机械行业标准《人造金刚石技术条件》(JB/T7989-1997)对锯片级金刚石的技术要求,评级可在SMD30以上.同时,还具有较小的磁性和优于一般金刚石的热稳定性.试验验证了采用单质金属粉合成优质金刚石的可能性,有望进一步简化触媒制备工艺,降低金刚石的生产成本.     

利用溶剂热压方法制备羟基磷灰石多孔纳米固体

利用溶剂热压方法,以羟基磷灰石（HAP）纳米颗粒为原料制备了一种介于纳米粉体和纳米陶瓷体之间的过渡态——体块HAP多孔纳米固体,并用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、压汞仪和热分析（DSC和TGA）等方法对样品进行了表征,初步研究了溶剂的种类、分布均匀性等因素对HAP多孔纳米固体的孔容和孔径分布的影响,并对HAP多孔纳米固体的热稳定性进行了分析.     

等离子喷涂羟基磷灰石涂层的晶化及其结构特征

Phase compositions, function group and surface morphology of recrystallized plasma sprayed hydroxyapatite (HA) coatings were examined by means of X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectra (FTIR), Raman spectra, scanning electron microscope (SEM) and electron probe microanalyzer (EPMA). The results show that the structural integrity of HA was almost completely restored after the heat treatment of (600～700℃)×2h. Temperatures above this value were unfavorable to the restoration of OH^- and crystallinity. The recrystallizing treatment caused amorphous and decomposed phases transform into crystalline HA with a very small amount of CaO retained in coating. Under 500℃, longer keeping time led to a gradual increase of crystallinity, however, under 600℃, the crystallinity showed no obvious changes with decreased CaO content. Meanwhile, nanometer hydrox-yapatite crystals with dot-like, polyhedral, acerous and effloresent shapes and a average size of 100nm originated in the coatings.     

铁基触媒中碳化硼含量对含硼金刚石单晶表观活化能的影响

通过在铁基触媒中添加适量的碳化硼,制备出了具有不同硼含量的含硼金刚石单晶。利用差热分析仪,测量了含硼金刚石单晶的差热和热重。采用Kissinger方法,计算了含硼金刚石单晶在加热过程中发生氧化反应的表观活化能,对比分析掺硼量对含硼金刚石单晶热稳定性的影响。结果表明:差热和热重测量值与表观活化能计算值的变化规律基本一致;随着掺硼量的增加,含硼金刚石单晶的热稳定性先提高后降低,剧烈氧化时表观活化能随着掺硼量的增加而减小。     

Carbide Identification in Different Regions of a Thin Metal Film Covering on an HPHT As-Grown Diamond Single Crystal from Ni-Mn-C System

Diamond single crystals were synthesized in the presence of NI-Mn catalyst under high temperature and high pressure(HPHT).A thin metal film covering on as-grown diamond formed during diamond growth was examined using transmission electron microscopy.It was shown that phase compositions of the region near the as-grown diamond are different form those of other regions in the film.     

人造含硼金刚石单晶表面形貌与生长机制研究

本文借助Olympus光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对高温高压合成的含硼金刚石单晶表面形貌进行了分析.研究发现,含硼金刚石表面存在蚀坑、球形颗粒集团、平行台阶、花瓣状生长丘和三角形螺旋台阶等多种表面形貌.这些形貌与晶体内部的缺陷有关,硼原子的进入使金刚石晶体生长速度增加,位错增多,进而导致不同表面形貌的形成,螺旋位错生长是含硼金刚石的主要生长方式.     

人造金刚石/金属包膜界面差异性研究进展

在高温高压条件下,利用过渡族金属触媒合成金刚石单晶时,金刚石单晶表面的金属包膜在不同的生长界面上呈现不同形貌花样,揭示其本质对研究金刚石单晶的合成机理具有重要意义.本文从金属包膜不同界面间在形貌、成分、组织结构等方面的差异性出发,阐述了近年来人造金刚石单晶生长机理的研究现状,同时又提及余氏理论和程氏理论在金属包膜界面研究中的应用.并在此基础上提出今后的研究方向.     

金刚石单晶生长的声发射实时检测初探

采用声发射检测技术,对高温高压下人造金刚石单晶的生长过程进行了检测和分析。利用由PCI-8型声发射仪和LMD-800型铰链式六面顶压机组成的声发射检测系统,检测了金刚石单晶的生长过程。将金刚石单晶生长和不生长过程中检测到的声发射信号进行对比和频谱分析,结果表明:声发射信号与金刚石单晶生长过程存在对应关系;金刚石单晶生长对应的声发射信号是一种低频信号,可以利用声发射信号的变化规律研究金刚石单晶在高温高压条件下的原位反应机理。     

铁基金属包膜界面的精细结构与金刚石单晶生长

 采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）,研究了铁基金属包膜界面及其断面的精细结构。结果表明：包膜（100）界面有纳米级的棱锥状突起,包膜（111）界面上分布着锯齿状的台阶;金属包膜近触媒侧的界面断面表层分布着台阶形貌的胞状突起;断面其它断层断口呈现脆性断裂特征,断层表面分布着团簇状的纳米颗粒。分析认为：包膜界面的不同形貌与片状金刚石结晶基元的不同生长过程有关;由于包膜内脆性碳化物的存在,包膜断面呈现脆性断口特征;断面上分布的纳米级颗粒可能是金属成分的共晶析出产物。