金刚石中过渡金属的研究现状

为了揭示金刚石的合成机理与过渡金属杂质离子对金刚石物理性质的影响，国内外展开了对合成金刚石及天然金刚石中镍，钴和铁等过渡金属杂质的实验与理论研究，各种吸收与发光光谱法和电子顺磁共振，被用于金刚石中过渡金属离子赋存状态的研究中，结果表明镍、钴离子可以间隙形式或替代方式进入晶格。     

电沉积镍—钴—金刚石微粉复合镀工艺的研究

具有细晶粒显结构的镍-钴-金刚石分散体—硬化复合镀层,可在硫酸盐和氨基磺酸盐镀液中沉积出来.该文重点阐述加有添加剂、分散剂的金刚石复合镀层.以金刚石微粉为分散相(W_1～W_(2.5))的复合镀层,镀层厚度可根据被镀件的不同要求任意选择,一般可在5～100μm范围内.其硬性变化随复合层中微粒的性质、粒度、含量的变化而不同,这种复合镀层最高硬度Hv720～740Kg/mm~2.经thare磨损仪测定,其耐磨性高于镀铬层;超过该文试验的陶瓷材料为分散相的复台镀层.这种镀覆层在机械工程方面有广泛的应用前景,它必将越来越广泛引起人们的重视.     

天然金刚石与合成金刚石的区别

本文首先介绍了一些重要的概念，这些概念对理解晶体的生长机理，以解释为什么同种类的晶体可呈现多种多样的形态是很必要的。文章接着以热动力学分析为基础，阐述子天然的和合成的金刚石在金刚石稳定区内的生长条件，以及ＣＶＤ金刚石在不稳定区内的生长条件。由于生长条件和环境相的不同，金刚石在生长过程中可发育成具有不同形态特的晶体，可据此分为三个类型。天然金刚石与两种合成金铡石的主要区别在于９１００）界面的粗糙度不     

大腔体人造金刚石合成工艺的研究

分析了我国现阶段金刚石的合成工艺－φ23mm腔体工艺的基础上，利用变功率合成技术和瓶颈效应后改变组装方式，使腔体内的物量比合理化，以达到腔体内合成温度和压力均匀，控制金刚石的生长速度，在较低的合成压力和合成功率下，在φ28.5mm腔体和φ31mm腔体上，合成优质高产金刚石。     

辐射处理金刚石的谱学研究及其意义

利用傅立叶显微红外光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱、低温光致发光谱、拉曼光谱等4种谱学方法,对10颗辐照改色（R1-R10）的彩色天然金刚石进行了研究。利用可见吸收光谱和低温光致发光谱研究了金刚石石中的点缺陷产生系列的色心峰,指出在可见吸收光谱中除了有N3心吸收峰外,还可见595和637色心峰;在低温光致发光谱中发现有色心组合峰575,595和637等的出现,此组合峰与近红外区4929cm^-1处的H1b和5156cm^-1处的H1C色心峰共同存时,不仅是辐照处理绿色金刚石的鉴定证据,也是辐照处理各种彩色金刚石的重要的标志之一。本研究为辐射处理金刚石的鉴别和工艺流程提供了新的谱学依据和思路。     

不同类型彩色金刚石的谱学研究及其意义

对25颗不同类别的彩色金刚石进行了傅里叶显微红外光谱、紫外—可见—近红外吸收光谱、光致发光谱、拉曼光谱和X光荧光谱等谱学方法的研究。通过对近200张谱图的综合分析得到天然、合成、高温高压处理和人工辐射处理等彩色金刚石的特征谱,为金刚石类别的鉴定提供了标型,为研究彩色金刚石晶体缺陷引起的晶格畸变、晶格重组,以及色心的产生和消亡提供了新的证据。     

高温高压处理钻石的谱学研究

对高温高压处理钻石进行了显微观察及红外光谱、低温紫外－可见－近红外吸收光谱和光致发光谱等谱学研究，认为钻石的去色是由于高温高压过程引起晶格结构的重组，从而得出天然褐色钻石的致色与位错附近的孤氮－空穴（N－V）的眯缺陷有关的结论。同时也提供了高温高压处理钻石的一些谱学特征，如红外光谱中较弱的3107cm^-1峰，紫外－可见吸收光谱中的325nm宽带，光致发光谱中的575nm与637nm峰。     

金刚石中的矿物包裹体

山东、辽宁金伯利岩区金刚石中的矿物包裹体是单晶相及多晶相的。大部分原生矿物包裹体为橄榄石,也有铬尖晶石、镁铝榴石、单斜辉石、斜方辉石、自然铁、针镍矿、柯石英、方解石及石墨。云母为后生包裹体矿物。橄榄石包裹体矿物富含Fo及Cr_2O_3。镁铝榴石矿物包裹体为紫红色,含Cr_2O_3,MgO及镁铬榴石分子高,形成压力为7.5GPa。单斜辉石包裹体矿物为绿色,形成温度和压力分别为:1531℃和4.5GPa。铬尖晶石包裹体矿物含Cr_2O_3及Cr/(Cr+Al)比值高,而含Al_2O_3低。柯石英的SiO_2含量为99.15％。自然铁含有少量的Co,Ni。针镍矿在金刚石中较常见。在橄榄石矿物包裹体内,见有方解石产出,其为同生矿物包裹体。     

湖南砂矿金刚石的颜色

研究表明,湖南砂矿金刚石中存在着两类决定金刚石颜色(主要指黄、褐和绿色)的色心。一类是氮原子中心,有孤氮原子和N3中心。另一类是辐射损伤中心,有GR1、637、595、H3、H4和3H中心。文中还讨论了这些色心的地质意义。     

Chameleon钻石与其相似黄色钻石光谱学特征的对比分析及颜色成因

Chameleon钻石（俗称“变色龙钻石”）是一种具有光致变色和热致变色现象的彩色钻石,在受热后或长时间在暗室中会由黄绿色变为黄色,在实际工作中发现与Chameleon钻石颜色相似的黄色钻石并不具有此类“变色”现象。为了研究Chameleon钻石与相似黄色钻石的差异,并进一步探究产生光致变色和热致变色现象的原因,本文选取Chameleon钻石和与其颜色相似的黄色钻石作为研究对象,进行加热实验,观察加热前后钻石颜色、紫外可见光吸收光谱的变化情况,探寻导致热致变色的原因,并对样品的红外吸收光谱及光致发光光谱特征进行详细分析与比较。结果表明：Chameleon钻石受热后由黄绿色变为黄色,在超短波紫外线下显示绿色荧光和磷光,相似黄色钻石样品无磷光及变色现象;所有样品均有从紫外光至510nm逐渐减弱的连续吸收和480nm吸收宽带,Chameleon钻石具650~800nm吸收宽带,相似黄色钻石无该吸收带,加热后吸收带消失是其产生热致变色的主要原因;进一步对样品的缺陷类型进行对比分析,Chameleon钻石红外光谱可见孤氮特征及与片晶无关的1430cm−1宽吸收带,该峰未在相似黄色钻石中出现,但产生该吸收的原因未知,仍需进一步研究,此外与Chameleon钻石相比,相似黄色钻石中氮杂质的聚合程度更高;Chameleon钻石及相似黄色钻石表现出以700nm为中心的特征发光带,此外Chameleon钻石还可检测到H3等与N-V相关缺陷及489、883、884nm等与Ni-N相关缺陷产生的发光峰。综合以上光谱学特征对比分析可知,Chameleon钻石存在与A型氮、孤氮、镍杂质及氢杂质有关的某种缺陷结构,与相似黄色钻石的光谱特征具有明显差异。本次研究对探明Chameleon钻石具热致变色现象的根本原因具有参考意义。     

金刚石呈色机制的新观点

已知金刚石中能产生颜色的点缺陷(即色心)主要有氮、硼、空穴、填隙子以及各种形式的氮与空穴的复合体。随着各种现代微束与谱学分析技术以及量子化学计算的应用，对金刚石晶格中氮、硼以外的杂质—氢与过渡金属离子的赋存状态的研究，我们发现了新的致色点缺陷：成键氢，镍、钴离子，及其与氮的复合体，从而形成了氢致色与过渡金属离子致色的金刚石呈色机制的新观点。     

金刚石的同步辐射X射线单色光形貌研究

采用激光装置调节晶体取向的新方法,首次在我国成功获得金刚石的同步辐射X射线单色光形貌图,对天然褐色,白色,淡黄色金刚石,黄绿色高温高压处理金刚石与金黄色辐照处理金刚石进行了研究。实验收集三个主要晶面方向（111）,（400）与（220）,以及衍射摇摆曲线不同位置的单色光形貌图。单色光形貌提高了实验的分辨率,反映了金刚石中位错,滑移系,孪晶等缺陷的空间取向与特征的明确信息。实验中发现衍射摇摆曲线能够反映金刚石的塑性变形程度。     

地质样品中钴、镍的相态分析研究

研究了钴、镍在硫酸盐、碳酸盐、硫化物、易溶硅酸盐、铁氧化物及难溶硅酸盐相态分析的新流程。地质样品中钴和镍经选择性溶剂定量溶解分离后,试液用ＩＣＰ－ＡＥＳ测定。该法测定国家土壤标准物质,钴、镍的ＲＳＤ％分别为４．０８％～７．８３％和０．８０％～１２．４４％,ＲＥ％小于３．６４％和３．１０％。