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《吉林大学》 2009年
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高温高压生长宝石级金刚石单晶的实验与理论研究

田宇  
【摘要】: 用国产六面顶压机和国产触媒进行了一系列金刚石大单晶的合成实验。对金刚石生长速度进行了系统的研究,发现随着生长速度的增加,晶体的品质有所下降,并得到了优质金刚石极限生长速度与合成温度及生长时间的关系。研究发现优质晶体的极限生长速度与合成温度密切相关,呈低温中温高温的变化规律。同时,随着合成时间的增加,优质晶体的极限生长速度将会增加。 对不同形状碳源合成晶体进行了考察,发现柱状碳源不适合生长大尺寸晶体。相比之下,环状碳源能为大尺寸晶体提供足够空间,帽状碳源不但满足空间需求还能提供足够的碳源。 对不同碳源形状腔体内温度场进行模拟。结果发现环状碳源温度场与柱状碳源相比更适合优质晶体生长。 考察了腔体内对流对晶体生长的影响。有限元分析结果发现,随着触媒厚度的增加,腔体内对流明显增强。实验结果表明随着对流强度增强合成晶体品质变差。 金刚石中的氮含量对晶体物理性质有影响。对不同温度下合成的金刚石中的氮含量进行了测量。发现随着合成温度的升高,晶体的氮含量明显降低。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ164

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 肖宏宇;优质克拉级金刚石大单晶的高温高压合成[D];吉林大学;2010年
2 胡美华;柱状和板状金刚石的可控生长与机理研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 臧传义,贾晓鹏,任国仲,望贤成;宝石级金刚石单晶生长机制的研究——低速生长条件下的晶体生长特性[J];金刚石与磨料磨具工程;2004年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前9条
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6 林冰;金晓飞;孙鹏程;吴聚龙;冯国军;;南京南站屋盖网架露天施工日照温度场研究[A];第四届全国钢结构工程技术交流会论文集[C];2012年
7 张强;吴冲;卢贵武;孙志嘉;周建荣;唐彬;许虹;杨桂安;王艳凤;;Fe-Al合金表面张力及膨胀系数的Monte Carlo模拟[A];中国核科学技术进展报告(第二卷)——中国核学会2011年学术年会论文集第6册(核物理分卷、计算物理分卷、粒子加速器分卷)[C];2011年
8 王丽娟;王国栋;刘相华;;柱状高能束热源拼焊薄板过程研究[A];2006中国金属学会青年学术年会论文集[C];2006年
9 石成君;周亚素;孙韶;董国强;倪思梅;;机械蒸汽再压缩蒸发技术高盐度废水处理系统的性能分析[A];上海市制冷学会2013年学术年会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴建民;固定床传热研究及费托合成固定床反应器的数学模拟[D];华东理工大学;2011年
2 邓明进;高性能反应烧结碳化硅陶瓷材料制备及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
3 赵江鹏;天然气水合物钻控泥浆制冷系统及孔底冷冻机构传热数值模拟[D];吉林大学;2011年
4 王金伟;连杆/箱体主轴承座裂解槽脉冲激光加工数值模拟及试验研究[D];吉林大学;2011年
5 徐国平;钻探用聚晶金刚石复合体高压合成、性能表征与优化研究[D];中南大学;2010年
6 钟辉智;多孔建筑材料热湿物理性能研究及应用[D];西南交通大学;2011年
7 王东生;TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY及陶瓷涂层的激光重熔研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 金晓飞;500米口径射电望远镜FAST结构安全及精度控制关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 陈杰;多热源多向流体系碳化硅材料制备理论及应用[D];西安科技大学;2011年
10 刘晓兵;高温高压下合成金刚石单晶用新型触媒材料的研究与设计[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩芳明;船用换热式惯性滤清器物理场耦合计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周凝华;大型列管式固定床反应器管板与反应管焊接技术研究[D];华东理工大学;2010年
3 宋丹;热浸镀锌基合金液态性能的研究[D];昆明理工大学;2010年
4 高洋;Fe_3O_4纳米粒子/环氧树脂基复合材料的制备及导热性研究[D];武汉理工大学;2011年
5 陈奎;优质立方六面体金刚体大单晶的生长及表征研究[D];河南理工大学;2011年
6 周仙霖;氧化球团回转窑结圈厚度预测模型研究[D];中南大学;2011年
7 路俊杰;遮热式路面性能评价和施工工艺研究[D];长安大学;2011年
8 汤琨;遮热式路面太阳热反射涂层研究[D];长安大学;2009年
9 陈元武;导热聚苯硫醚复合材料的研究[D];华南理工大学;2011年
10 焦飞;铁电薄膜铁电/压电行为的畴变理论分析[D];湘潭大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 肖宏宇;马红安;李勇;赵明;贾晓鹏;;大尺寸掺硼宝石级金刚石单晶的高温高压合成及电学性质研究[J];功能材料;2010年01期
2 田宇;马红安;臧传义;李尚升;张亚飞;肖宏宇;贾晓鹏;;宝石级金刚石的生长速度与晶体品质的关系[J];金刚石与磨料磨具工程;2006年01期
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5 姚裕成,胡光亚,佟学礼;从两面顶、六面顶、凹模的特点论我国合成金刚石装备大型化的方向[J];人工晶体学报;1999年01期
6 李尚升;臧传义;马红安;田宇;张亚飞;肖宏宇;黄国锋;马利秋;李勇;陈孝洲;李小雷;贾晓鹏;;优质Ⅱb型宝石级金刚石大单晶的高温高压合成[J];超硬材料工程;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 肖宏宇;优质克拉级金刚石大单晶的高温高压合成[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 石侃;Cz法晶体生长中温度场分布的有限元分析[D];长春理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡美华;柱状和板状金刚石的可控生长与机理研究[D];吉林大学;2012年
2 颜丙敏;磷、氮、氢协同掺杂金刚石单晶的高温高压合成[D];吉林大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙延龙;含硼聚晶金刚石复合片(PDC)合成与机理的研究[D];钢铁研究总院;2012年
2 吴朝阳;用氟化物添加剂合成工业金刚石单晶[D];长春理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 望贤成,马红安,臧传义,任国仲,田宇,贾晓鹏;Ⅱa型优质金刚石大单晶的合成[J];金刚石与磨料磨具工程;2004年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐左军;世界最大的金刚石“库利南”的传说[J];中国资产评估;2005年10期
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4 陈祁岩;;首饰钻石的特性[J];中国宝玉石;1998年01期
5 钟华邦;江苏发现的宝石级金刚石[J];矿产与地质;1997年04期
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7 刘观亮;陨击作用能生成宝石级金刚石吗[J];中国地质;1999年04期
8 向缉熙,王道经;关于夏露·威尔逊发现陨石中有宝石级金刚石的资料来源初步查证[J];中国地质;1999年05期
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10 石英;;大别山地质科研有新知 榴辉岩产有原生金刚石[J];河南国土资源;1992年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 郝用威;;随珠探源[A];地质学史论丛(3)[C];1995年
2 彭明生;李迪恩;施倪承;杨志军;李国武;张恩;;改革开放以来我国矿物学的发展与展望[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
3 苑执中;彭明生;李勋贵;;CVD合成宝石级钻石的研究进展与特征[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 李通一 李津 李济;世界部分名钻[N];中国矿业报;2004年
2 董明洁;顶尖钻石沪上鏖战正醋[N];中国矿业报;2005年
3 李通一 李津 李济;世界部分名钻[N];中国矿业报;2004年
4 钟华邦;钻石特征及其选购[N];中国矿业报;2004年
5 北京科技大学 吕反修;金刚石膜:带起一个产业群[N];科技日报;2001年
6 李宏乾;我率先实现二氧化碳合成金刚石[N];中国化工报;2003年
7 宋国明;权衡了利弊再投资[N];中国国土资源报;2003年
8 沈才卿;我国的超高温高压法合成宝石[N];中国黄金报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张亚飞;高氮含量宝石级金刚石的合成[D];吉林大学;2009年
2 韩奇钢;WC硬质合金顶锤的理论研究与设计[D];吉林大学;2010年
3 肖宏宇;优质克拉级金刚石大单晶的高温高压合成[D];吉林大学;2010年
4 胡美华;柱状和板状金刚石的可控生长与机理研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李勇;不同触媒溶剂下宝石级金刚石的高温高压合成[D];吉林大学;2010年
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