高温高压下采用非金属触媒合成金刚石 *

综述了在非金属触媒作用下石墨-金刚石转变的研究进展 ,为更好地了解非金属触媒对石墨 金刚石转变的作用机理提供了最新相关文献中的典型例子和当前的实验研究结果 .另外 ,通过计算石墨-金刚石相变中碳原子跃迁的激活能和相变几率比较了高温高压下采用碳酸盐、硫酸盐和磷等非金属触媒对石墨-金刚石相变的影响 ,发现触媒的类型对相变激活能的影响非常明显 ,同时给出了采用这些非金属触媒合成金刚石的转变几率.     

硼协同掺杂金刚石单晶的高温高压合成

金刚石是一种具有优异性能的极限性超硬多功能材料。人工合成的金刚石可通过掺杂的方式使其具有各种独特的性质。掺硼金刚石兼具p型半导体的导电特性和金刚石自身优良的物理和化学性能,在国防、医疗、勘探、科研等领域具有极高的应用价值。本文基于本课题组高温高压(HPHT)法合成的系列掺硼金刚石以及硼协同掺杂金刚石单晶,进行了硼掺杂金刚石、硼氢协同掺杂金刚石以及硼氮协同掺杂金刚石的合成和性能特征等方面的研究。通过表征合成样品在光学、电学方面的性能,探讨了不同掺杂添加剂对合成金刚石性能的影响,为合成高性能的半导体金刚石提供了思路。     

金刚石单晶合成效果与合成后铁基触媒组织的相关性研究

采用粉末冶金法制备铁基触媒片,在六面顶压机上高温高压合成金刚石单晶.利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)等表征了不同成分的触媒以及同一触媒在不同合成时间条件下金刚石单晶的合成质量和合成后的铁基触媒组织.结果表明:当金刚石单晶合成质量较好时,合成后铁基触媒组织特征表现为初生板条状渗碳体分布较均匀,呈平行生长的条束,渗碳体的板条两边缘较平直,而且数量较多.触媒成分和合成时间是影响铁基触媒组织中初生渗碳体的数量和形态的主要因素.     

立方氮化硅的冲击波合成实验

氮化硅在常态下的两种已知物相（α和β相）均为六方结构，最近新发现第3种具有立方尖晶石结构的氮化硅（以下称立方氮化硅或γ-Si3N4）可通过高温高压条件合成得到，是继金刚石、立方氮化硼之后的又一种超硬材料。各国学者在合成立方氮化硅的研究中开展了积极的工作，然而，目前所用的技术手段仅能合成出极少量的γ-Si3N4粉体样品，无法进一步开展其块体材料的研究，并制约了该新材料在工业技术中的应用。     

人造金刚石晶体中微观杂质的TEM分析

本文成功地利用透射电子显微术探讨了高温高压条件下于Fe-Ni-C系统中生长的人造金刚石单晶内部的微观杂质.分析了金刚石晶体中杂质的微观结构、化学成分组成、晶体结构及其可能形成的原因.研究结果表明,金刚石晶体中微观杂质与原材料、传压介质和高温高压过程密切相关,主要由面心立方(FeNi)23C6,正交结构的FeSi2,面心立方SiC和非晶态石墨组成.     

欢迎投稿

正《高压物理学报》是我国高压物理领域唯一的专业性学术刊物。征稿内容为:动态及静态高压技术,人工合成新材料,高温高压下材料的力学、光、电、磁等特性以及物质微观结构的研究,动态及静态高压研究中的测试技术,高温高压下的相变,高温高压物态方程,高压地学,材料动态断裂,冲击和爆轰现象     

1.0GPa下榴闪岩电导率的研究

在1.0GPa压力条件下,采用交流阻抗谱法在10-1~106 Hz频率范围内对陕西商南地区的榴闪岩样品进行了电阻抗测量。实验结果表明,榴闪岩的复阻抗对温度和频率表现出明显的依赖性。在给定温度下,复阻抗的模随频率的增大而减小,相角随频率的增大先减小后变大;在给定频率下,复阻抗的模随温度的升高而减小,相角随温度的升高而增大。榴闪岩电导率值的范围为10-6~1S/m,并且电导率与温度之间满足Arrhenius关系式。低温区活化焓约为33~58kJ/mol,高温区活化焓约为108~163kJ/mol。榴闪岩的导电机制可能是Fe2+与Fe3+之间的电子跳跃。     

高压下块状Pd40Ni40P20非晶合金的晶化

 本文研究了Pd₄₀Ni₄₀P₂₀块状非晶在4 GPa及常压下的晶化过程。得到了时间-温度转变图。结果表明：高压下样品的晶化温度明显升高，压力对原子的长程扩散及相分离熔体的粘性流动均有抑制作用。在接近熔点进行高压退火时，获得了单相过饱和固溶体。其晶体结构为面心立方。     

高温高压合成CeTbO3+δ的XPS研究

 经过高温高压合成的CeTbO_3+δ进行了XPS研究，发现在1.0 GPa下，Tb⁴⁺在~600 ℃开始转变成Tb³⁺，而Ce⁴⁺在~800 ℃开始向Ce³⁺转变。在1 000~1 200 ℃形成单相萤石结构化合物CeTbO_3+δ的Ce是以Ce³⁺、Ce⁴⁺混合价形式存在，Tb全部变成Tb³⁺。实验表明，用Ce_3d谱上~888 eV峰的峰位及其与882 eV峰的相对强度变化可以定性判断化合物中是否含有Ce³⁺。研究了高温高压合成的CeTbO_3+δ的稳定性随时间的变化问题。