山东省自然科学基金(Y2007F12)
- 作品数：15 被引量：21H指数：2
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- 金刚石单晶生长的声发射实时检测初探
- 2010年
- 采用声发射检测技术,对高温高压下人造金刚石单晶的生长过程进行了检测和分析。利用由PCI-8型声发射仪和LMD-800型铰链式六面顶压机组成的声发射检测系统,检测了金刚石单晶的生长过程。将金刚石单晶生长和不生长过程中检测到的声发射信号进行对比和频谱分析,结果表明:声发射信号与金刚石单晶生长过程存在对应关系;金刚石单晶生长对应的声发射信号是一种低频信号,可以利用声发射信号的变化规律研究金刚石单晶在高温高压条件下的原位反应机理。
- 刘磊张元培兰伟克李和胜李木森
- 关键词：金刚石单晶高温高压原位反应
- 高温高压下Fe-Ni-C系中金刚石层状生长的机理探讨被引量：2
- 2008年
- 采用以单质金属粉为主要原料的粉末冶金铁基触媒在国产六面顶压机上进行金刚石合成试验。利用扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)对金刚石/金属包覆膜界面的微观形貌进行了细致表征。结果发现,未得以充分生长的金刚石表面存在宏观的晶体缺陷和明显的层状堆叠形貌;金属包覆膜上也会存在相应的复型和典型的台阶状形貌。充分生长的金刚石单晶表面依然存有大量高十几纳米的阶梯状或锯齿状生长台阶以及明显的位错蚀坑和形状规则的螺旋状生长台阶;金属包覆膜上也发现有阶梯状生长台阶的复型。分析认为,由于高温高压下金刚石晶体在触媒熔体中生长,作为杂质的触媒原子会在金刚石晶体表面造成大量的位错,金刚石依靠位错在晶体表面造成的台阶克服了形成二维晶核所需的较高的过饱和度和能量势垒,以层状堆叠的方式完成长大,即金刚石在高温高压下的生长是一种位错机制主导的层状生长。
- 李和胜亓永新李木森
- 关键词：人造金刚石高温高压
- 高温高压下金刚石单晶生长过程的声发射动态特征
- 2010年
- 采用声发射技术对高温高压下人造金刚石单晶的生长过程进行了动态检测。结合合成压块的断口形貌,对金刚石单晶生长过程对应的主要声发射参数进行了分析。结果表明,声发射信号的能量计数、振铃计数、幅度和上升时间等特征参数能客观反映金刚石单晶在高温高压下的动态生长规律,为研究金刚石单晶的生长机制提供了重要的实验依据。
- 刘磊张元培王风陈冲李木森
- 关键词：金刚石单晶高温高压特征参数
- 含硼金属包覆膜的物相结构与含硼金刚石的生成被引量：2
- 2008年
- 使用以FeB为硼源的含硼粉末冶金铁基触媒,在六面顶压机上高温高压合成含硼金刚石单晶。金相观察发现,金刚石金属包覆膜由粗大的板条状渗碳体和细密的莱氏体共晶组织构成。X射线衍射(XRD)发现,金属包覆膜的物相组成为(Fe,Ni)3C、(Fe,Ni)3(C,B)、石墨(Gr)以及γ-(Fe,Ni)(A)。使用透射电镜(TEM)在包覆膜中发现了颗粒状的Fe3(C,B),条状的γ-(Fe,Ni)和颗粒状的Fe23(C,B)6。电子探针分析(EPMA)结果表明,硼元素在包覆膜中存在浓度梯度,越接近含硼金刚石,硼元素的含量越高。分析认为,高温高压下硼是以铁-碳-硼化合物的形式通过金属包覆膜向金刚石晶体扩散的,Fe3(C,B)或(Fe,Ni)3(C,B)极有可能是含硼金刚石生长的直接碳源和硼源。
- 李和胜亓永新宫建红王美李木森
- 关键词：含硼金刚石高温高压
- 高温高压下Fe-Ni-C系合成金刚石单晶的机理研究(上)
- 2010年
- 从三个方面综合介绍了本课题组近几年来采用Fe-Ni-C系在高温高压下合成优质金刚石单晶的研究成果:1)采用单质金属铁、镍粉和石墨粉以及粉末冶金方法制备出新型铁基触媒,利用六面顶压机合成了高品位的金刚石单晶;2)采用现代分析测试方法对金刚石单晶外的金属包覆膜物相结构进行了系统表征和分析;3)基于固体与分子经验电子理论(EET理论)和托马斯-费米-狄拉克-程开甲理论(TFDC理论)对金刚石合成过程中相关物相(金刚石、石墨、Fe3C((Fe,Ni)3C)和γ-(Fe,Ni)等)的价电子结构进行了计算和论证。实验分析与理论研究结果表明,单质金属粉辅以粉末冶金方法同样可以实现高品位金刚石单晶的合成;金属包覆膜中存在大量的Fe3C、(Fe,Ni)3C类型的金属碳化物和γ-(Fe,Ni)型金属中间相,且γ-(Fe,Ni)与金属碳化物的对应晶面之间存在相互平行的位向关系;金刚石与石墨主要晶面间的平均共价电子密度在一级近似条件下均不连续,而Fe3C与金刚石或Fe3C与γ-(Fe,Ni)之间存在界面电子密度连续性,因此证明Fe3C/金刚石界面能够满足金刚石生长的边界条件。研究结果表明,金刚石单晶生长的碳源并非直接来源于石墨,而来源于在金属中间相的催化作用下,由金属碳化物过渡相中脱溶出的、具有类SP3杂化态的C-C原子团,因此从实验和理论上进一步支持了金刚石合成的"溶剂-催化"理论。
- 李和胜许斌宫建红李丽李木森
- 关键词：人造金刚石高温高压
- 高温高压下Fe-Ni-C系合成金刚石单晶的机理研究(下)被引量：1
- 2010年
- 李和胜许斌宫建红李丽李木森
- 关键词：人造金刚石高温高压
- 含硼金刚石单晶的结构与电学性能分析
- 本文采用碳化硼添加量不同的铁基触媒,在高温高压下合成含硼金刚石单晶,并研究了触媒中硼含量对含硼金刚石结构与性能的影响。用Raman光谱分析了掺硼后金刚石单晶中的缺陷和杂质分布;用阴极射线发光光谱(简称CL)测量了金刚石单...
- 张娜李木森张元培
- 关键词：碳化硼高温高压合成电性能
- 文献传递
- 包裹体作用下的人造金刚石单晶的破裂被引量：1
- 2008年
- 使用Diashape形貌分析系统,通过分析晶体的透光性和纯净度对人造金刚石所含包裹体的情况进行分级。选取包裹体含量中等的金刚石晶体,一部分在静压强度仪上施压致其开裂;另一部分通过高温煅烧致其开裂。使用超声波将已开裂晶体震开,通过分析断面形貌和成分,分析包裹体致金刚石晶体破裂失效的原因。试验发现,无论是受压,还是受热,金刚石的开裂面均平行于(111)晶面。包裹体与晶体的界面是应力集中的位置,也是裂纹源。晶体受压开裂是由于包裹体与晶体的弹性模量不同;而晶体受热之后的破裂失效,则是由于膨胀系数的不同所致。
- 李和胜亓永新李木森
- 关键词：人造金刚石包裹体高温高压
- 基于声发射技术的金刚石单晶生长机理研究
- 2011年
- 作为一种动态无损检测技术,声发射在研究材料的变化机理和特殊性能表征等方面具有重要作用。本文采用声发射检测技术对高温高压下人造金刚石单晶的生长过程进行了检测与分析。并结合金刚石/金属包膜界面微观形貌的观察,讨论了声发射信号能量、幅度、振铃等参数的变化规律。实验结果表明,声发射信号的特征参数能客观反映金刚石单晶在高温高压下的动态生长规律,为研究金刚石单晶的生长机理提供了新的方法和重要的实验依据。
- 刘磊李木森
- 关键词：声发射技术金刚石单晶高温高压
- 基于小波变换的金刚石单晶生长声发射信号的降噪分析
- 2010年
- 依据小波变换的基本原理和方法,采用阈值降噪法对高温高压条件下金刚石单晶生长过程的声发射信号进行了小波降噪处理。结果表明:采用小波阈值降噪法能较好地消除金刚石单晶生长过程中声发射信号中的噪声,而且还保证了本身的声发射特性没有被破坏,从而可以更加准确地分析金刚石单晶的生长过程。
- 刘磊李木森
- 关键词：小波变换金刚石单晶声发射
