关于Fe-C(H)系高温高压合成金刚石多晶形成机制的一些思考

Fe-C(H)系高温高压金刚石多晶在合成片上呈成堆聚集状、不均匀分布.多晶中的金刚石晶粒多为八面体晶形、随机定向、大小无规律,表面发育"锯齿状"生长台阶,普遍发育塑性形变等缺陷.多晶中的金刚石晶粒间接触界线清晰、呈突变状.无论是利用品体成核、还是晶体长大理论都只能解释多晶中存在的部分现象.利用碳原子配位四面体生长基元模型分析多晶的形成机制值得探索.深入分析Fe-C(H)系高温高压合成金刚石多晶的形成机制不但有利于改善金刚石合成的工艺、提高合成金刚石多晶的品级.而且有利于为人们探讨天然金刚石多晶的形成机制及其深部意义提供科学线索.     

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     

四川盆地及周缘地区震旦(埃迪卡拉)系划分与对比

通过对四川盆地及周缘十余条露头剖面和覆盖区数十口油气探井的研究,将四川盆地及周缘震旦(埃迪卡拉)系划分为雅安—南江、峨边—仪陇、威远—开县、宜宾—石柱、雷波、龙门山、城口—巫溪、桐梓—恩施和沿河—大庸等9个地层小区,对其中在油气勘探中较重要的4个小区的地层基本特征作了阐述。将震旦系划分为下部的陡山沱组/喇叭岗组和上部的灯影组,后者进一步分为4个岩性段。把灯影组中上部的一套碎屑岩视为一个标志性的岩性段;并将原归于灯影组顶部,以麦地坪段为代表,含早寒武世小壳类化石的地层从该组中分出,作为寒武系底部的一个组一级岩石地层单位。依据最新的中国震旦系年代地层划分标准,将震旦系底界置于陡山沱组盖帽白云岩之底,顶以麦地坪组底平行不整合为界;陡山沱组相当于震旦系下统到上统下部,即包括下统九龙湾阶、陈家园子阶和上统下部吊崖坡阶,而喇叭岗组只相当于吊崖坡阶,灯影组则仅相当于上统上部灯影峡阶。以岩性、古生物、稳定碳同位素、放射性同位素测年以及测井曲线等为依据建立了四川盆地及周缘震旦系的对比关系,并与湖北峡东地区震旦系标准剖面进行了对比。     

小口径金刚石钻进问答(续三) (五) 金刚石钻头的合理使用

四十、金刚石钻进的原理是什么？答：金刚石钻进的原理，也就是指钻头上金刚石对孔底岩石的作用原理，这个问题比较复杂。试按表镶和孕镶两种钻头谈几点认识：     

高温高压下C—O—H流体的研究

C－O－H流体是地球内部流体的主要组成部分，确定高温高压下它们的组成关系对于认识地球的演化，氧化还原环境以及促进包裹体的研究都具有重要的意义。高温高压实验确定了它们与石墨平衡存在一个间断温度，理论计算一般在此温度之上进行，当压力，温度确定时，再加上一个外部条件如fO2或H／O比值，就可以得到它们的平衡组成。由于缺乏流体组分的高温高压热力学数据，目前的理论计算结果与实验值存在差别，电解质的出现和动力学因素影响着流体组分的平衡计算，加强系统研究，在实验中尽量采用就位分析的方法，获取更多更可靠的高温高压势和学数据，加强流体平衡影响因素的研究，是今后进一步的研究方向。     

合成粗颗粒金刚石的技术研究

为合成粗颗粒(24～46目)、高强度(22～24kg/cm~2)单晶人造金刚石,介绍了所用的石墨原料、触媒种类、装料方式以及合成参数,并讨论了合成机理。     

金刚石焊接机理的理论分析(金刚石焊接机理研究之四)

通过物质之间的浸润与扩散理论，从物质的离子、电子结构诸方面对金刚石表面金属碳化物形成的可能性与原理进行论证。为分析解释金属碳化物形成及金刚石的焊接机理提供了理论依据。     

高强度人造金刚石合成工艺的研究

据了解,国外目前主要用40-50(美制纲目)以粗的高强人造金刚石单晶制造孕镶钻头。而在国内,这种粗粒度人造金刚石的强度、单产、粗粒比及完整单晶等均未达到应有水平。为了满足地质钻头对高强、粗粒度人造金刚石单晶的需求,我们从1979年开     

金刚石界面金属碳化物过渡层强度的研究 (金刚石焊接机理研究之二)

通过对试样进行强度测试后，在高倍电镜和能谱仪上对金刚石界面金属面碳化物的微观结构和含量的观察，分析，测量其表面金属碳化物面积，计算出不同添加剂所生成的金属碳化物在不同浓度和粒度的金刚石中所生成强度的排序，从而确定不同金属碳化物及其物理力学性能的差异，为金刚石制品的生产与开发提供理论依据。     

含金岩石形变系与元素调整分配相关性的高温高压实验研究

含金岩石在温度３５０～４５０℃、围压３００ＭＰａ、轴压１００～１５０ＭＰａ蠕变状态下,Ａｇ、Ａｕ元素在黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等金属硫化物及石英、白（绢）云母中有富集的趋势;而在绿泥石、黑云母、钠长石及方解石等非金属矿物中,Ａｇ、Ａｕ元素丰度总体趋于降低。这一实验结果印证了构造动力是“成岩成矿”的重要因素之一。     

较低温度(580～700℃)合成的高Tc(Tl-Ba-Ca-Cu-O)系超导体

按照名义组分1113和1112以较低的烧结温度(580～700℃)获得了一系列高Tc Tl-Ba-Ca-Cu-O系超导体,其最佳样品的零电阻温度为112K。电子衍射分析表明,样品中含有两相,主相属四方晶系,晶胞参数为a=b=0.547nm.c=2.931nm.α=β=Υ=90°,空间群为I4/mmm次相属正交晶系,晶胞参数为a=0.335nm,b=0.989nm.c=1.654nm,.α=β=Υ=90°,空间群为Pmmm。     

金刚石界面金属碳化物过渡层形成机理的研究 (金刚石焊接机理研究之一)

通过对不同试样进行物理力学性能测试，在高倍电镜下，对金刚石界面及微区进行观察分析和测量，显微照片证明，在界面处，金刚石中的碳原子和胎体中的金属原子（Zr、Ti)分别向对方扩散，从而形成了一层金属碳化物，实现了金刚石与胎体金属之间的真正焊接。分析了碳化物过渡层的形成过程和机理。     

使用再生触媒合成优质金刚石的研究

在国产铰链式6×800吨压机上，选择合适的条件，使用再生触媒合成出优质的粗粒金刚石，并对合成出来的粗粗金刚石进行强度测定和热失重分析，证明金刚石的质量很好。     

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。     

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。     

热液金刚石压腔 (HDAC)在地质上的应用及甲烷水合物合成实验研究

热液金刚石压腔 (HDAC)是 2 0世纪末发展起来的一种高温高压及低温高压实验技术。它可在 - 180～ 12 0 0℃ ,10 0～ 10 0 0 0MPa水热体系进行实验 ,并具直观实验全过程的特点。文中首次运用HDAC在水体系中对哀牢山花岗岩进行了熔融实验 ,在显微镜下观察到花岗岩熔融过程 ,其初熔温度为 712 88～ 714 87℃ ,压力为 2 2 5MPa ,熔融温度为 759 54～76 0 0 0℃ ,压力为 30 0MPa。重点介绍了国外运用HDAC进行冰的高压相、水体系中伟晶岩矿物溶解、可燃有机岩、石油及岩石热解、高压下矿物包裹体均一温度测定及甲烷水合物合成实验研究新成果。甲烷水合物在永久冻土带及大陆坡、海底高原、海底沉积物等地质环境广泛分布 ,储量大 ,可成为 2 1世纪人类使用的新能源。目前世界主要国家的科学家除致力于该资源勘探外 ,还运用不同方法进行甲烷水合物的合成研究 ,以了解其形成条件及性质。开发和应用甲烷水合物具有重大意义 ,为促进我国此项工作开展 ,文中作了重点介绍。     

金刚石合成高压腔白云石内衬的研究

白云石具有较高的热膨胀系数，较低的热导率和稳定的高压物相，用它制成金刚石合成的高压腔内衬，可以减少腔内压力梯度，屏蔽矿物成份及杂质进入高压腔，提高金刚石合成效果。