铁基触媒中金刚石单晶的生长对初生渗碳体的消耗

利用扫描电子显微镜观察了不同合成时间的金刚石合成效果以及相应触媒的组织结构,结果表明:随着压力、温度的升高,铁基触媒全部熔化为液态后约20秒内,熔体对碳的溶解度可达到极大的过饱和程度,生成数量极大的初生渗碳体,同时,金刚石单晶在这种环境中生成。随着时间的延长,金刚石单晶长大、数量增多,熔体对碳的过饱和程度逐渐降低。触媒组织中的初生渗碳体量逐渐减少。分析表明:石墨碳与触媒首先发生冶金反应生成初生渗碳体,在高温高压作用下,初生渗碳体分解,碳原子脱溶,然后堆积到金刚石上。金刚石的生长通过对初生渗碳体的消耗得以进行。     

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。     

稀土改性增韧补强氧化铝基陶瓷复合材料机制研究

把混合稀土引入到氧化铝陶瓷材料中，在氮气气氛保护下，用热压烧结方法制备了氧化铝基复相结构陶瓷材料，并对其微观结构与力学性能进行了研究。结果表明：在1550℃，28MPa条件下热压烧结制备的氧化铝基陶瓷复合材料的抗弯强度和断裂韧性均有明显提高。在混合稀土增韧补强氧化铝陶瓷材料基础上，采用AlTiC中间合金作为烧结助剂，可形成过渡液相烧结，促进了稀土氮化物的生成，进一步提高了复合材料的力学性能。     

高温高压下Fe-Ni-C系合成金刚石的研究

 以工业纯单质铁粉和单质镍粉为主要原料,采用粉末冶金方法制备了Fe-Ni-C系反应体系,在六面顶压机上进行了金刚石合成实验。Raman光谱和X射线衍射结果表明,采用这种方法获得的粒径为200~500 μm,呈六-八面体聚形的晶体为立方金刚石单晶。通过对常规力学性能的检测发现,金刚石的品位较高,超过SMD25级锯片级金刚石的要求。分析认为,高温高压下金刚石自Fe-Ni-C系形核是一个触媒不断溶解催化碳原子的过程。大量的实验结果可以证实,金刚石在Fe-Ni-C系长大所需的碳原子来自于在γ-(Fe,Ni)吸引作用下、从(Fe,Ni)₃C中不断脱溶的碳。金属包覆膜在这一过程中不但起到了输送碳原子的作用,还以独特的方式促成了碳原子由sp²π杂化态向sp³杂化态的转变。     

高温高压合成金刚石中触媒的价电子结构分析

 在高温高压条件下,金属触媒与石墨形成的碳化物Me₃C（Me为Fe、Ni）是形成金刚石结构的主要碳源。利用固体与分子经验电子理论（EET）,计算了多种Me₃C型碳化物和金刚石的价电子结构以及表征界面性质的电子结构参数,并将程氏理论（TFDC）提出的原子界面边界条件应用到碳化物/金刚石界面,发现碳化物晶胞中C—C键络组成的晶面与金刚石中的某些晶面的电子密度在一级近似下是连续的,但不同碳化物其连续程度不同,其中Co₃C和(FeNi)₃C中碳原子组成晶面的价电子结构与金刚石中的最接近,其C—C键转化为金刚石结构需要的能量最低。从电子结构角度上解释了催化机制及不同触媒的催化效果,价电子理论是探讨金刚石催化机制的新途径。     

高平均分子量聚丙烯腈的制备、性能和应用

介绍了高平均分子量聚丙烯腈的主要制备方法，如混合溶剂自由基聚合、水相悬浮聚合、反相浮液聚合、离子聚合、紫外光辐射聚合等。还根据高平均分子量聚丙烯腈的性能探讨了其在高性能碳纤维前驱体聚丙烯腈原丝和高强高模中空纤维过滤膜方面的应用。