高温高压下Fe-Ni-C系中金刚石层状生长的机理探讨

• 作者: 亓永新 李和胜 李木森
• 来源期刊: 金刚石与磨料磨具工程
• 学科: 工学
• 关键词: 人造金刚石 Fe-Ni-C系 层状生长机制 高温高压
• 年，卷（期）: 2008,（5）
• 所属期刊栏目: 试验与研究
• 页码范围: 7-11,15
• 页数: 6页
• 分类号: TQ164
• 字数: 2874字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-852X.2008.05.002

摘要

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.