PDF《合成高压金刚石》

而 没有生长 CvD金 刚石的石墨表面 ,只 形成少量的高压金刚石 .图 3表 示在 4.5GPa 和1500℃ 条件下合成的高压金刚石的 sEM照片. 由图可知 ,在 生长 CVD金 刚石的石墨片 表面形成高压金刚石 ,没 有生长 cvD金 刚石的石墨片表面没有形成高压金刚石 .也就是 说 ,在 石墨片表面先形成 cvD金 刚石 ,可 以降低合成压力.

8 结果与讨论用热 灯丝CVD方法,以 cH4和^ˉ (o H2的混合气体为原料 ,在 多晶石墨片 上合成金刚石的时候 ,金 刚石的生长 特性主要依赖于工作气压 .在低的工 作气压下 ,金 刚石的晶粒生长 比较完 整 ;

在 高的气 压下 ,金 刚石 晶粒 呈球 -⑴ 勤风曹蟊髯:工 作气压范围内,主 在高温高压条件下合成 金 刚石 时 ,在 石墨表面 ,先 形成 cvD金 刚石 , 然后用它合成高压金刚石 . 这时 ,在本文实验条件下 ,金 刚石的转化率 明显 高于没有生长 CvD金刚石的石墨的 情况 ,一 般在 3~5倍左右 ;

而 且合成 压力也有所下降,大 约降低 0.5GPa. 其原因可能是 ,在 石墨表面的 CvD金 刚石小颗粒 ,在 高温高压合成过程中, 起到晶种的作用 ,直 接以 CVD金 刚石 小颗粒为临界核继续长大 ;

而且由于 cvD金 刚石小颗粒表面清洁 ,没 有碳以外的其他杂 质 ,在 其表面金刚石容易长大 . 因此 ,本 文的初步实验结果表明,在 高压合成金刚石时 ,石 墨表面先形成适 当尺寸和 数量的金刚石小颗粒 ,可 以提高金刚石转化率和降低合成压力 .我们 目前正在深入进行 cvD金 刚石尺寸对转化率的影响等研究.

1 Matsuln° to s,sato Y,Kamo M,setaka N. Jpn J Appl Phys, 1987, 21:L183

2 Jin z,Lu X,Qu C,z° uG. soenCe and TeChndogy of New D妇mond. edited by sato S,Fukunaka O and 图3在4.5GPa和1500℃ 条件下合成的 高压金刚石的 sEM照片(a)生长CVD金 刚石的石墨 , (ω 没有生长 CVD金刚石 的石墨 Fig.

2 sEM photograph° fh圯h-pressure diarnond ° n graphite under4.5GPa and1500℃ (a)CVD d妇m°nd-groWn graph⒒e, (b)No CVD damond-gr° wn graphite 高压物理学报第8卷 T【,shikawa M. Tokyo, 1990. 179-181 sYNTHEsIs OF HIGH-PREssURE DIAMOND UsING GRAPHITE oVER WHICH CVD DIAMOND GRAINs、 〃ERE GROWN ・ Jin Zengsun, Lu Xianyi,zhang Tiechen,zou Guanguan (su叫VK昭Iヵ苡,'db″σof kszpg/zmJ拓 d勿畅 跽,δ 诋σm切田 蜕勿,C卿130023,P.R.0毓〉ABsTRACT CVD diamond grains have been grown on po1ycrysta11ine graphite pieCes by the hot fⅡament CVD method u⒍ng mixtures of methane and hydrogen,and high pressue山amond was synth∞讫ed by6* 6MN(6* 600ton)cuuc Ⅱgh pressulo apparatu⒏ us∶ng CVD dhm. nd- grown graphite. The experiInenta1 resu1ts show that growth features of CVD 山am°na`°n the poIycrysta1Ⅱ ne graphite substrate depended 1arge1y on 山etota1 pressure when othcr conditions were same,growth of CVD dhmond gr缸ns on the graphite p⒗ ces u$d as starthg mateⅡ al is a po⒏豇b1e way of hcreasing transformation rate of graphite to dhmond and of1owering the synthe- sis pre鸽ure at the synthes心of high-pressure dlamond. KEY WORDs CVD dhmond,h圯h-prc$ure dhmond,grap"te.