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纳米金刚石的制备、生成机理、特性及其应用前景

本文主要介绍爆炸法制备纳米金刚石、纳米金刚石的生成机理、纳米金刚石的特性、纳米金刚石的应用。介绍了爆炸合成纳米金刚石的爆炸原料、装药形式、惰性介质、纳米金刚石的提纯、纳米金刚石的分散。归纳总结了几种纳米金刚石的生长机理。爆炸法制备纳米金刚石的过程中，爆炸反应区中最初的类气态自由碳在高温高压下过饱和而凝聚成碳液滴再结晶相变成金刚石。纳米金刚石除具有纳米材料和宏观尺寸金刚石的一些基本性质外还具有某些特殊的性质，如：晶格常数大、德拜温度低、化学活性大等。由此，其在复合镀层添加物、塑料和橡胶增强添加剂、润滑油添加物、精细研磨材料、场发射、医学等领域具有广阔的应用前景。

  • 2022-01-30
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掺硼金刚石膜的制备及其应用

　金刚石虽然具有极为优异的性能，如具有很大的能隙，高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率，以及负的电子亲和势，但要将它用于半导体材料时还不能直接使用，必须要先进行金刚石的P型和n型掺杂。因此，研究金刚石的P型和n型掺杂具有很重要的现实意义。在金刚石薄膜中掺杂时，一般是掺入硼原子以实现 P 型掺杂，掺入氮原子或磷原子以实现n型掺杂。然而，由于N和P在金刚石中的施主能级太深，现在n型掺杂金刚石薄膜制备尚不成功，这是金刚石实用化的障碍。本文介绍了金刚石膜掺硼目的、方法和制备，总结了掺硼金刚石膜在微电子、电化学、光电子、工具等领域应用状况以及存在问题。

  • 2022-01-29
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浅析金刚石锯片基体裂纹常见的几个原因

国内金刚石锯片基体用钢以中高碳弹簧钢为主，因其具有优越的切削性能和耐磨损性能，被广泛用于石材加工、公路及机场建设等。但是由于锯片基体用钢自身合金元素的特性，给实际生产和使用带来了诸多问题，如热处理变形大、硬度不均、裂纹等。金刚石锯片基体用钢产生裂纹的因素诸多，主要影响因素有：钢的化学成分、原材料缺陷、钢的原始组织、加热因素、冷却因素、锯片特有的结构特点等，导致片体端面分布各种应力聚集，尤其是周边的拉应力大大增加都是形成裂纹的潜在因素。由于影响锯片基体用钢产生裂纹的因素多种多样，本文主要从以下三个方面来分析金刚石锯片基体产生裂纹的原因以及金刚石锯片基体失效机理。

  • 2022-01-29
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单晶硅金刚石线切片的制绒工艺研究

目前业界单晶硅片存在两种切割方式砂浆切割硅片和金刚石线切割硅片，砂浆切割为传统的切割方式故在电池端有很成熟的清洗制绒方式，但金刚石线切片表面形貌与其大不同。本文通过对金刚石线切片的表面形貌观察研究，尝试在目前的砂浆单晶硅片制绒方式的基础上采取配方调整、增加工艺等措施研究金刚石线切片良好金字塔绒面的形成。

  • 2022-01-29
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Ni-P金刚石化学复合镀层的耐磨性

研究了Ni-P镀层、Ni-P-纳米金刚石及Ni-P-微米金刚石复合镀层在不同的热处理温度、载荷及金刚石含量下的耐磨性，并分析了复合镀层提高基质金属耐磨性的机理。结果表明：三种镀层的磨损量均随着热处理温度的提高而下降，并在400℃时达到最小值；载荷增加，磨损量增大，在不同热处理温度及载荷下，Ni-P-微米金刚石复合镀层均显示出最好的耐磨性。当微米金刚石加入量在4～8g/L时，镀层的耐磨性最好。复合镀层提高耐磨性的原因在于复合粒子在基质金属表面形成突起，起到了支撑载荷、避免粘着磨损及减小摩擦系数的作用。

  • 2022-01-29
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金刚石晶体生长研究进展

介绍利用高温高压（HPHT）合成高质量金刚石单晶和化学气相沉积法（CVD）制备金刚石薄膜的设备、方法、工艺参数以及热丝CVD和微波等离子体CVD的优缺点；P型和N型金刚石掺杂研制现状。重点介绍N型金刚石掺杂的困难，氮、锂、钠、磷、硫等杂质的掺杂效果，共掺杂对于金刚石薄膜的影响，以及近年来P型和N型掺杂取得的成果。

  • 2022-01-29
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聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用

立方氮化硼材料是1957年由美国通用电器公司首次人工合成的新型无机材料，是继人造金刚石问世之后人工合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料。它具有高的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外性等优异性能，因此对合成立方氮化硼的研究已成为材料研究领域的一个热点。目前合成立方氮化硼材料的主要方法有高温高压法、气相沉积法、水热法等。高温高压法是传统的在高温高压下利用立方氮化硼的热稳定区合成立方氮化硼的方法；气相沉积法和水热法则是在低温低压下进行。气相沉积是一种利用CVD方法合成CBN膜的技术；水热法是在低温低压条件下在水溶液中利用反应耦合效应合成立方氮化硼微晶的方法，这种情况下合成的是纳米级的立方氮化硼晶体材料，应用领域具有局限性，并且该项技术目前的发展还不成熟。由于高温高压合成立方氮化硼材料的技术相对发展已经成熟完善，目前国内外仍然主要采用这种方法合成立方氮化硼材料。

  • 2022-01-29
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稀土镧对电镀金刚石工具性能的影响

以普通亮镍镀液为基础，分别制备亮镍和镍镧镀层表面及截面试样，用显微硬度计观察表面、断面组织并测定硬度，随着镧含量的增加，镀层硬度发生变化，当LaCl3·7H2O达到5g/L时，镀层硬度最高为475HV，比亮镍镀层高 77HV。在万能外圆磨床上进行内圆磨削试验，计算金刚石工具的磨削比，比较了稀土改善亮镍镀层的能力，添加镧的亮镍镀层工具胎体耐磨性提高，因此工具的使用效率得到提高。研究结果表明，在镀液中添加稀土可以提高亮镍镀层的硬度和金刚石工具的磨削比。

  • 2022-01-28
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