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人工金刚石的三种合成方法详解

发布时间:2013.08.15 新闻来源: 浏览次数:

  金刚石的主要化学成分就是C,不过是分子组成的不同,比如石墨主要是碳12,金刚石之所以坚硬则是因为化学分子的组成是C36,不过这都是针对天然金刚石,由于目前市场上的大量需求,因此就产生了人工合成的方法,今天就一起来看看金刚石锯片的三种人工合成方法吧!

  1.直接高温锻造法

  所谓的直接法就跟我们破解计算机开机密码一样,直接使用最简单原始的方法,在高温锻造炉中,利用瞬时静态超高压高温技术,或动态超高压高温技术,使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石,这样虽然也能得到金刚石,但是形态上都是微米尺寸的多晶粉末,和一般市场上求购的金刚石锯片相差甚远。

  2.化学熔媒法

  人造金刚石用静态超高压(50~100kb,即5~10GPa) 和高温(1100~3000°C)技术通过石墨等碳质原料和某些金属(合金)反应生成金刚石,其典型晶态为立方体(六面体)、八面体和六-八面体以及它们的过渡形态。在工业上显出重要应用价值的主要是静压熔媒法。采用这种方法得到的磨料级人造金刚石的产量已超过天然金刚石,有待进一步解决的问题是增大粗粒比,提高转化率和改善晶体质量。目前正在实验室中用静压熔媒法研究优质大颗粒单晶金刚石的形成。加晶种外延生长法曾得到重1克拉左右的大单晶;用一般试验技术略加改进后,曾得到2~4毫米左右的晶体。采用这种方法还生长和烧结出大颗粒多晶金刚石,后者在工业上已获得一定的应用,其关键问题在于进一步提高这种多晶金刚石的抗压强度、抗冲击强度、耐磨性和耐热性等综合性能。

  3.电解外延法

  人造金刚石的人工合成还有一种方法就是利用热解和电解某些含碳物质时析出的碳源在金刚石晶种或某些起基底作用的物质上进行外延伸张,举一个简单的列子就像我们平常做菜时泡花生米一样,本身花生米都很小,在水里一泡就会浮肿变大。

本文共分 1
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