无添加剂纳米晶聚晶金刚石块体合成及表征

• 作者: 唐虎 张金强 李建敏 柯雨蛟 王明智 王晓磊 王良 赵玉成 邹芹
• 来源期刊: 矿冶工程
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米金刚石 聚晶金刚石 圆葱碳 添加剂 烧结 合成
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 材料
• 页码范围: 125-128,131
• 页数: 5页
• 分类号: TQ164.8
• 字数: 3313字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.033

摘要

以圆葱碳( OLC11 ,1 100 ℃及1 Pa条件下退火处理纳米金刚石所得)为原料,在500~1 400 ℃/4~6 GPa/5~30 min条件下烧结合成无添加剂纳米晶聚晶金刚石( NPCD)块体. XRD、HRTEM、FESEM、维氏硬度等分析表明,高温高压烧结后,OLC11转变为金刚石,同时金刚石颗粒长大连接形成D-D型NPCD块体. NPCD主要由金刚石组成,还含有石墨和少量无定形碳. NPCD内存在大量纳米孪晶. 烧结温度对NPCD的晶粒尺寸、密度、维氏硬度影响较大,烧结压力的影响较小. 1 200 ℃/5.5 GPa/15 min合成的NPCD平均晶粒尺寸、密度和维氏硬度指标较好,分别为10.7 nm、2.70 g/cm3 和32 GPa. 烧结过程中,高温高压使得OLC11石墨层由内而外破裂形成金刚石颗粒,相邻OLC11通过悬键连接形成金刚石大颗粒,再通过D-D键键合形成NPCD块体.