高温高压触媒法金刚石生长的热力学分析

• 作者: 冯立明 李丽 田彬 范小红 许斌
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: 高温高压 金刚石生长 触媒 碳源 热力学
• 年，卷（期）: 2009,（3）
• 页码范围: 189-195
• 页数: 7页
• 分类号: TQ164|O521.23
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-5773.2009.03.005

摘要

利用热力学中经典的ΔG<0判定法,探讨了Fe基触媒合成金刚石晶体生长中的碳源问题,在计算中考虑了各物相的体积随温度和压力的变化.结果表明:在金刚石形成之前,就有大量Fe3C形成,而在触媒法合成金刚石的温度和压力范围内,Fe3C(→)C(金刚石)+3γ-Fe反应自由能和石墨(→)金刚石相变自由能均为负值,但前者比后者的绝对值更大,这说明前者更容易发生.因此,从热力学角度看,Fe3C的形成降低了石墨转变为金刚石所要越过的势垒,使用Fe基触媒合成金刚石单晶的生长来源于Fe3C的分解而不是石墨的直接转化.同时推导出在1200 K以上石墨-金刚石的平衡p-T关系:peq(GPa)=1.036+0.00236T(K),与F.P.Bundy的平衡线非常接近,证明了本热力学计算方法的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李丽	河北工程大学机电学院	43	71	4.0	5.0
2	许斌	山东建筑大学材料科学与工程学院	95	577	13.0	17.0
3	冯立明	山东建筑大学材料科学与工程学院	66	341	10.0	14.0
4	田彬	山东大学材料科学与工程学院	6	24	3.0	4.0
5	范小红	山东建筑大学材料科学与工程学院	12	71	5.0	8.0