【摘 要】
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我国是金刚石产业大国,但是金刚石合成技术同世界先进水平相比还有一定的差距,所以我国金刚石产业面临着产业升级的严峻形势。目前,我国的金刚石人工合成主要依赖于以金属触
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我国是金刚石产业大国,但是金刚石合成技术同世界先进水平相比还有一定的差距,所以我国金刚石产业面临着产业升级的严峻形势。目前,我国的金刚石人工合成主要依赖于以金属触媒和石墨碳源为前驱体的静态高压方法,金属触媒的存在会不可避免地给金刚石的性能和品质带来一些不利影响。针对这一问题,本文采用了以有机碳源为前驱体合成金刚石的思路。具体工作主要围绕使用多环有机物合成金刚石开展:1.探究了萘合成金刚石的温度和压强条件。萘合成金刚石所需要的压强条件下限在211bar(8GPa)附近;压强为268 bar(10 GPa)时,萘样品可以完全转变为金刚石;2.探究了蒽合成金刚石的温度压强条件,蒽样品可以在进268 bar(11 GPa),1700℃的温压条件下完全转变成金刚石;3.探究了氮蒽合成金刚石的温压条件,对氮蒽的高压热转化过程进行了探讨。氮蒽合成金刚石所需压强条件下限应在268 bar(10 GPa)以下,氮蒽样品在进268 bar(11 GPa),1700℃的温压条件下可以完全转变成金刚石;4.探究了菲啰啉合成金刚石的温压条件,在进268 bar(11 GPa),1700℃的温压条件下,菲啰啉样品会部分转变成金刚石,菲啰啉样品完全转变成金刚石所需压强条件应高于进268 bar(11 GPa)。5.探究了温度梯度及压强梯度对有机碳源合成金刚石产率的影响。压强负载低于样品向金刚石完全转变所需压强负载时,压强梯度会明显影响有机碳源合成金刚石的产率。加热温度低于样品向金刚石全转变所需温度条件时,温度梯度会明显影响有机碳源合成金刚石的产率。6.对有机碳源中氮元素对金刚石合成所需压强条件的影响进行了探讨,有机碳源中氮元素含量越高,样品完全转变成金刚石所需压强条件越高。
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