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。     

天然金刚石同生位错的同步辐射X射线貌相研究

利用同步辐射白光透射貌相术研究了辽南天然金刚石的晶体缺陷。采用作者提出的计算晶体缺陷空间取向的方法计算了金刚石中位错的取向。晶体中所有位错均起源于晶核，并且柏氏矢量都平行于[1^-01]。多数位错并非位于{111}面内。位错所在晶面属于[1^-01]晶带，并且多数与{211}或{110}面近于平行。位错线平直，部分有拐折。所有位错均为混合位错。位错走向与生长面近于垂直，多数与＜111＞夹角较小。所有位错均为同生位错，形成后未发生滑移。晶核在形成期曾受到较大应力作用造成较大的晶格畸变。晶体内部未出现生长带，反映晶体成长过程中环境未发生大的变化。形成晶体的碳质来源不均一，反映了中元古代华北陆台下地壳岩浆成分的不均一性。     

辽宁与南非天然金刚石同步辐射形貌的比较研究

主要采用同步辐射貌相术和红外光谱研究了产于南非和我国辽宁天然金刚石的晶体缺陷特征,分析了这两个产地金刚石的同步辐射形貌像和红外光谱的异同,对同步辐射形貌像中星芒像的形成原因进行了分析,认为星芒像是晶体在生长过程中产生的晶格弯曲畸变造成的,与晶体内部片状氮含量无关,辽宁和南非金刚石最大晶格弯曲畸变角分别为1.75°和0.98°。星芒的出现与晶体是否受到熔蚀有密切的关系。辽宁金刚石的星芒像强,晶体受到的熔蚀较弱;南非金刚石的星芒像弱,晶体受到的熔蚀强。     

湖南含籽晶天然金刚石的同步辐射X射线衍射形貌像研究

利用同步辐射X射线形貌学研究,首次发现湖南褐色天然金刚石中存在籽晶金刚石.该金刚石晶体呈菱形十二面体,其同步辐射X射线劳埃图上大部分斑点分别分布在5条主晶带上.经分析发现,该金刚石晶体首先由晶核发育成菱形十二面体金刚石籽晶,再由此籽晶生长成菱形十二面体金刚石晶体.该金刚石晶体中晶体缺陷很少,仅存在部分由塑性形变产生的应力场以及由籽晶生长界面产生的面缺陷,表明该金刚石晶体所处的生长环境较为稳定.     

Ⅰa型褐色金刚石结构缺陷的同步辐射白光形貌特征

同步辐射白光形貌术具有射线强度大、准直性好、摄谱时间短、分辨率高等特点,是无损研究晶体缺陷的有效工具．采用该方法对产自山东蒙阴、辽宁瓦房店和湖南沅江3个矿区的31颗典型金刚石样品进行了研究．白光形貌像揭示,金刚石中普遍存在晶体结构畸变的特征,并且变形程度不等,部分严重变形晶体具有异常劳埃衍射式样;其衍射斑点的形态、衬度及条纹变化反映了金刚石晶体结构变形的程度和复杂性．晶格的完整性与金刚石的褐色强度无明显相关性．该类结构缺陷与金刚石的复杂形成过程和深部保存条件有关．     

金刚石塑性变形的同步辐射X射线形貌研究及其意义

金刚石的塑性变形问题,近年来已经引起国内、外地质学家和矿物学家的极大兴趣和热烈讨论.并认为金刚石的塑性变形是金刚石呈褐色的主要原因,我们通过75颗不同成因,不同类型的彩色金刚石的同步辐射X射线单色光形貌和白色光形貌特征研究表明,不仅褐色金刚石有强烈的塑性变形,而且淡红色、红色、黄绿色和灰色金刚石都可见到有强烈的塑性变形[1].     

辽宁天然金刚石晶体缺陷的X射线形貌研究

本文利用透射X射线衍射形貌术研究辽宁天然金刚石晶体缺陷的问题。实验结果表明,金刚石晶体中存在有位错、亚结构及包裹体等缺陷。从这些研究中可以找到辽宁天然金刚石成矿时的某些特点     

天然金刚石孪晶的X射线衍射与形貌研究

本文利用X射线衍射和形貌术方法研究了辽南天然金刚石孪晶体。发现晶体中存在有孪晶界、位错、生长带和亚结构等多种缺陷。文中对部分位错进行了详细讨论,并确定其特征量;同时还分析各种缺陷的空间分布特点及其与孪晶界面的关系。     

人造金刚石合成片中的特殊产物

在人造金刚石合成片内,常见矿物为金刚石、再结晶石墨和金属碳化物.此外,在与叶腊石接触的局域空间,发现了新的特殊产物锰铝榴石、锰辉石和锰橄榄石,为人造金刚石用非金属催化剂的合成工艺提供了启示.     

同步辐射技术在高分辨率古气候、古环境变化中的应用

随着古全球变化研究的深入,理解快速古气候变化的过程及机制正成为学术界关注的关键问题。同步辐射Ⅹ射线荧光原位无损分析是近年来发展起来的新方法。本文简单介绍了同步辐射技术,指出在分辨率和分析灵敏度方面,同步辐射Ⅹ射线荧光分析比其他方法更具有优势。以北极斯瓦尔巴德群岛Bolterskardet湖年纹层为例,介绍同步辐射技术在年纹层沉积物中的应用。初步研究结果表明,同步辐射Ⅹ射线荧光分析数据能够揭示元素含量变化的季节规律。在季节变化层面上,Rb/Sr比值的旋回变化与每个年纹层序列中夏季正粒序层逐渐过度为暗色的冬季粘土微层对应,甚至 Rb/Sr 比值变化亦能够反映夏季纹层内的次一级波动。因此,沉积物的粒度变化可能是决定 Rb/Sr 比值季节波动的主要因素。其他元素(As和Ti)含量的变化受沉积物粒度影响较小,Ti含量的变化可能主要受物理风化作用以及区域降水量变化的影响。     

天然金刚石平行{100}的正常生长

利用同步辐射对天然金刚石晶体进行了形貌学研究，在的完整晶体内观察到晶体以平行{100}生长为主的正常生长，而不是前人所常见的平行{111}生长。生长带方向平行于(100)、（100）和（010）、（010）。生长带分布在偏离晶体中心的曲面内。由生长带的分布与形态可以观察到晶体不同晶面生长速度具有明显差异。     

PbO中层错及共生氧化物的电子显微术研究

在含于磁铁矿中的四方对称结构氧化铅中观察到柏格斯矢量为２／１１（３１０）的（１１）层错，这些层错平行排列并相互交截，穿插形成沿（１００）方向的调制结构，调制波的平均波长约为１００ｎｍ同时，由多相关性区域的选区电子衍射图测定了磁铁矿中四方和正交氧化铅及方铁矿的取向关系。     

火焰法合成金刚石薄膜中晶体的组织结构研究

金刚石薄膜的结晶习性、位错、孪晶、生长方式不但是其本身的特性,同时与它的生长环境息息相关,因此把握住沉积与晶体生长的关系,是准确地控制和获得所需性能薄膜的基础。对火焰法合成金刚石薄膜的晶体生长方式、结晶习性、孪晶、聚晶以及显微结构进行研究和分析,可为火焰法合成金刚石薄膜提供理论基础。     

金刚石钻头热压烧结微机自动控制系统的研究

针对目前金刚石钻头热压烧结过程中存在的稳定性差、可靠性低等问题，研制了金刚石钻头热压烧结微机自动控制系统，成功地解决了以上问题。该系统包括硬件设计改造和软件编程两大部分，硬件改造部分主要是改进中频炉和红外测温仪的接口，使之可以顺利与计算机进行数据交换；软件部分主要是设计过程的控制软件，使得计算机可以按照预先设定好的程序进行工作，避免了人工操作可能带来的手工误差。     

金刚石中水的研究

根据红外光谱定量分析的原理，利用吸收峰位之间的相关性，判别出金刚石中结构水(-OH)的伸缩振动频率为3760cm^-1；水分子的反对称伸缩与对称伸缩振动频率分别为3630cm^-1和3200cm^-1。在分别垂直于金刚石(100)、(110)及(111)方向上的定向显微红外光谱研究表明：-OH、H2O及C-C键在不同方向上所测得的浓度是不相同的；样品本身存在晶格畸变；-OH和H2O共有的OH基团在金刚石中的取向并不相同；-OH和H2O并没有进入金刚石的晶格，更多的可能是存在于金刚石的空隙中。     

金刚石表面化学镀NiFeB及其在胎体中结合状态的研究

对比分析了化学镀NiFeB ,真空镀金刚石与胎体的结合界面 ,结果表明 :化学镀NiFeB金刚石在胎体中仍以机械包镶为主 ,真空镀Ti-Cr金刚石在胎体中实现了化学键合 ,金刚石形成的碳化物中的碳直接来自于金刚石本身 ,界面结合强度高     

合成金刚石生产中叶蜡石传压密封材料矿物学研究

叶蜡石是高温高压合成金刚石的关键辅助材料。叶蜡石传压密封材料的性能主要取决于叶蜡石矿石的矿物组成。叶蜡石矿石中的杂质矿物主要是一水硬铝石、明矾石、长石、高岭石、绢云母、绿泥石、石英、赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、金红石等。具有层状结构的矿物－水硬铝石、高岭石、绢云母、绿泥石等总量不超过10％，不会影响制品的传压性能。明矾石在高温高压下不稳定，是有害组分。长石、石英等非层状结构的矿物含量高时，会使叶蜡石传压密封材料静压流变特性变差，对传压性能是有害组分，应控制在小于5％，非常纯净的叶蜡石矿石制成的粉压块传压性能良好，但内摩擦系数小，密封性能差，常发生高压挤出和顶锤破坏现象，少量的赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、金红石矿物存在可以提高密封性能。