人造卡邦金刚石生长特性

人造卡邦金刚石生长受成压力、温度等条件的直接影响，从触媒金属向石墨中浸渍，石墨向金刚石结构转化、金刚石子晶生长三个方面讨论了人造卡邦金刚石的生长特性，根据人造卡邦金刚石生长规律，研究用不同的工艺方法，设计生长具有不同特点和用途的人造卡邦金刚石聚晶体。     

金刚石中的石墨包裹体研究及其意义

<正>石墨作为金刚石中最常见的包裹体,常呈板状、过度生长的树枝状、盘状及玫瑰花折叠状等。现有研究结果表明,不同生长形态的石墨不但具有反映其生长环境差异的特质,也具有指示金刚石成因、来源及地球深部过程的意义。然而,较长时期以来,在石墨的金刚石成因、来源及地球深部过程的指示意义方面,人们似乎只关注石墨向金刚石转变的温度、压力及氧逸度条件,在较大程度上忽略了石墨包裹体对金刚石     

高压下天然菱铁矿的压缩性和电子结构研究

采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对天然菱铁矿的压缩性和电子结构进行了原位X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构谱(XANES)测试研究。在室温下随着压力逐渐升高至50.2 GPa,菱铁矿保持方解石型结构不变,但是逐渐向Na Cl型结构转变;刚性[CO3]2-基团平行于ab-平面定向排列使c轴的压缩性大于a轴。菱铁矿在44.6~47.1 GPa之间发生电子由高自旋态(HS)向低自旋态(LS)的转变,表现为体积塌陷8%。HS菱铁矿的等温状态方程参数为K0=112(5)GPa和K'0=4.6(3)。首次采用XANES技术对菱铁矿中Fe2+的电子结构进行了研究,结果表明:随着压力升高至37.3 GPa,Fe2+的配位和局域对称并未发生明显变化;此后电子结构开始转变,Fe2+的3d轨道分裂能降低,电子跃迁概率增大,呈现LS特性。     

触媒合金对合成金刚石的影响

静压法合成金刚石,石墨向金刚石转变是借助触媒金属或合金的作用来实现的.实验表明,在金刚石的合成中,不同的合金不仅所需要的压力和温度不同,而且合成的效果也有明显的差异.因此,研究合金的性能对金刚石合成的影响及如     

石墨掏料刀的改进

生产人造金刚石聚晶所需的石墨片和石墨模是用石墨棒加工的。针对从石墨料头加工石墨棒存在的问题,改进了石墨掏料刀的结构,并对比了石墨料刀的常规加工方法和改进后的加工方法。     

不同变质程度煤系石墨结构特征

煤系石墨形成于煤层的接触变质带,通常被当作煤开采利用而造成严重的资源浪费.为了了解煤系石墨在成矿过程中分子结构的变化,利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）等技术,对我国陕西凤县、湖南新化和湖南郴州鲁塘地区处于不同变质程度煤系石墨进行测试分析.结果表明:凤县样品石墨化度最低,仍处于超无烟煤阶段;新化石墨处于半石墨阶段,鲁塘样品石墨化程度最高,其结构比较完美,接近于三维有序理想石墨结构,但仍存在少量的无序化畴.XRD分析显示随着样品石墨化程度的升高,堆砌层数与堆砌延展度均增大;拉曼光谱中D峰减弱,G峰逐渐增强并尖锐,D峰与G峰的强度比和面积比均减小,显示碳原子sp2平面域增大.透射电子显微镜晶格像显示,由无烟煤向石墨结构转变过程中,煤的芳香片层首先形成类石墨结构的微柱体,然后这些微柱体之间相互联结,最后形成横向无限延展的石墨晶层.      

湖南发现天然产出的Ⅰb型金刚石

正金刚石结构是由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移1/4单位嵌套而成的晶体结构。按N含量和N聚集类型,金刚石一般分为Ⅰa型、Ⅰb型、Ⅱa型和Ⅱb型(含B元素)。研究证实,金刚石形成时杂质N主要以孤N(C中心)形式存在,在一定条件下,孤N逐渐转变为双原子N(A中心),这一转变过程所需时间较短,因而在自然界中Ⅰb型金刚石较少见。Ⅰb型金刚石以孤原子氮的存在形式被作为合成金刚石的证据。目前,华北和扬子地区金刚石矿产调查二级项目组在湖南发现了8粒Ⅰb型金刚石,     

孕镶人造金刚石钻头磨损机理的模拟试验研究

本文评介了国内外金刚石和金刚石切削具磨损机理的研究方法和成果。在此基础上,采用微钻模拟钻进方法对此题目进行了较为深入的研究。通过试验、观测、分析得出或证实了如下认识,钻头胎体的磨损由磨蚀磨损和微切削磨损构成,其中,磨蚀是胎体磨损的基本类型;金刚石磨损从广义上可分成两大类:宏观型和微观型。宏观型磨损包括脱粒和脆性破裂;微观磨损包括研磨磨损、氧化磨损和石墨化磨损。作者认为,研究金刚石钻头的磨损机理对深入探究金刚石破岩机理和优化钻头结构参数设计有重要的理论意义和实际意义。     

津巴布韦金刚石中石墨包裹体及金刚石异常双折射特征分析

津巴布韦马朗(Marange)金刚石矿以产出混合习性(八面体与近立方体)金刚石为特征,其石墨包裹体仅存在于近立方体区.石墨包裹体的形态、分布及金刚石的异常双折射与应变特征,能反映其从开始结晶到被搬运至地表过程中经历的地质作用.因此,对津巴布韦混合习性金刚石及石墨包裹体的研究不仅能提供与其他产地金刚石有对比意义的数据,且...     

使用扫描隧道显微镜(STM)研究石墨及碳纤维的表面结构特征

本文所介绍的扫描隧道显微镜是一种用于表面研究的新技术,它可以实时地观察到物质表面原子在真实空间的排列及其电子性质。作者采用这种技术观察了天然石墨的(001)表面结构并首次拍摄了垂直于(001)方向的石墨的STM图象。在对碳纤维的观察中发现了一种类似于金刚石型的表面结构。     

以碳酸盐为碳源生成金刚石的实验研究

本世纪五十年代初,在金属触媒物质的参与下,由石墨得到金刚石的成功,标志着人工合成超硬材料及高温高压技术两方面的巨大突破。三十年来的科学研究和生产实践推动着这一领域不断地向纵深发展,并提出了建立在不同理论基础上的金刚石生成方法,如爆破法、晶种法、气相生长法、常压高温法、薄膜推移法等等。     

大口径热压孕镶金刚石钻头制造方法

设计了适用于用热压法制造φ２７５大口径镶旬石钻头的石墨模具结构;给出了合理的石墨模具尺寸数据和公差;讨论了大口径孕镶金刚石钻头的配方参数;提出了大口径热压孕镶金刚石钻头的烧结工艺方法;列举了大口径热压孕镶金刚石钻头在三峡工程工地中的现场使用情况。     

钙钛矿镧钛酸钾电子结构的第一性原理研究

采用赝势法的第一性原理,计算了K2La2Ti3O10的电子密度分布和能带结构等基态物理性质.结果表明,K2La2Ti3O10属间接带隙半导体,理论带隙为3.2 eV,其导带主要由Ti的3d轨道构成,价带主要由氧的2p轨道构成.钛原子的d电子与镧原子的d电子和氧原子的2p电子之间的轨道杂化对K2La2Ti3O10的能带结构和光催化活性有着重要的意义.     

金刚石结构的es表达式及其多型的空间群确定

金刚石具有多种多型，利用乙烷构象分析方法，发现金刚石结构内存在交错式构象(s)和重叠式构象(e)两种构象单位，进而利用堆垛原理给出金刚石结构和金刚石多型结构的es表达式．结合Mclarnan的多型数目及其空间群分布表便捷地给定金刚石多型的空间群。     

人造金刚石触媒合金简介

触媒合金是我国目前人造金刚石行业普遍采用的重要原材料之一。从理论上讲,在高温高压条件下石墨可以直接转变为金刚石,但需要特高的压力和温度,最低压力为12万大气压,最低温度为2800℃。采用静压法合成金刚石,在目前的技术条件下,要制造这样的高     

高强度粗颗粒金刚石的合成技术研究

在高温高压下,六方晶格的石墨转变为立方晶格的金刚石。选用灰分含量少、气孔分布均匀的T621A石墨为碳源,选择化学成分范围偏值小、杂质含量少的镍锰钴合金为触媒以及优质粉压叶腊石为传压介质,在高温、适压、长时间及其它条件下,合成高强度粗颗粒的优质金刚石取得了良好的效果。     

含碳粉末触媒的制备及其金刚石合成研究

采用快速急冷工艺制备含碳粉末触媒,并以此触媒为原料,在国产DS6×800A型铰链式六面顶压机上进行金刚石合成实验;实验结果表明:在高速冷却条件下(冷速为104℃/s～106℃/s),大量石墨碳被固溶在触媒材料内部,固溶在触媒材料内部的石墨碳形态有球形、长条形及其它不规则形状;固溶石墨碳的存在有利于石墨碳源在高温高压金刚石合成过程中的溶解与传输,从而,缩短了触媒溶剂中溶解碳达到过饱和的时间,提高了金刚石的形核率和合成单产。     

辽宁IaB、IaAB混合型金刚石的发现及其生长结构特征

利用显微红外光谱区域扫描,在辽宁50号岩筒产出的金刚石中发现1粒IaB、IaA混合型金刚石,且IaB、IaAB间存在明显的界线.DiamondView荧光图像观察显示,该粒金刚石呈不规则的同心圈层生长结构,并可分为两个生长阶段,生长结构特征能够与显微红外光谱分析获得的结果相互验证.样品氮、氢含量的规律及变化趋势分析结果表明,样品不同阶段生长环境变化大,且出现明显的生长停顿,也验证了金刚石由A中心逐渐向B中心的转化过程.该金刚石的发现对研究金刚石生长过程中地质环境的变化具有重要意义.     

矿物材料学中的纳米组装工程

原子分子组装是材料制备的新方法 ,能够人为调节控制材料性能。在研究矿物材料的基础上文章试图提出矿物材料“纳米组装工程”概念 ,主要包括分子原子组装工程、宏观组构工程、结晶调控三个方面 ,这种在宏观和微观原子、分子尺度上进行组装的纳米结构工程必将推动矿物材料发展。这种方法不但能够开发天然岩石矿物 ,而且 ,能够为材料科学的研究提供很多新线索和课题。(1)对矿物进行纳米级别的分子原子组装工程是获得新材料的有效方法对石墨进行纳米结构工程得到石墨层间化合物。石墨层面内 ,碳原子以ｓｐ2 杂化轨道电子形成的共价键及 2 ｐｚ…     

辽宁ⅠaB、ⅠaAB 混合型金刚石的发现及其生长结构特征

利用显微红外光谱区域扫描,在辽宁50号岩筒产出的金刚石中发现1粒ⅠaB、ⅠaAB混合型金刚石,且ⅠaB、ⅠaAB间存在明显的界线。DiamondView荧光图像观察显示,该粒金刚石呈不规则的同心圈层生长结构,并可分为两个生长阶段,生长结构特征能够与显微红外光谱分析获得的结果相互验证。样品氮、氢含量的规律及变化趋势分析结果表明,样品不同阶段生长环境变化大,且出现明显的生长停顿,也验证了金刚石由A中心逐渐向B中心的转化过程。该金刚石的发现对研究金刚石生长过程中地质环境的变化具有重要意义。