| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第1章 绪论 | 第11-32页 |
| §1.1 人造金刚石合成的历史、现状及主要方法 | 第11-15页 |
| 1.1.1 人造金刚石合成的历史、现状 | 第11-13页 |
| 1.1.2 人造金刚石合成的主要方法 | 第13-15页 |
| §1.2 高温高压合成金刚石机理的研究概况 | 第15-20页 |
| 1.2.1 碳的压力—温度相图 | 第15-17页 |
| 1.2.2 石墨转变为金刚石的基本原理 | 第17-18页 |
| 1.3.3 高温高压金刚石的合成机理 | 第18-20页 |
| §1.3 触媒及金属包膜的研究概况 | 第20-24页 |
| 1.3.1 人工合成金刚石所用触媒的研究现状 | 第20-21页 |
| 1.3.2 金属包膜研究现状 | 第21-24页 |
| §1.4 影响金刚石合成的主要工艺因素 | 第24-27页 |
| 1.4.1 合成时间 | 第25页 |
| 1.4.2 合成温度 | 第25-26页 |
| 1.4.3 合成压力 | 第26页 |
| 1.4.4 终态合成功率 | 第26-27页 |
| §1.5 石墨—金刚石相变的热力学研究 | 第27-30页 |
| 1.5.1 人造金刚石的热力学研究概述 | 第27-28页 |
| 1.5.2 石墨直接转变为金刚石的热力学研究 | 第28-29页 |
| 1.5.3 对金刚石结晶“V”形区的认识 | 第29-30页 |
| §1.6 研究内容和目标、拟解决的关键问题 | 第30-32页 |
| 1.6.1 本文的主要研究内容 | 第30-31页 |
| 1.6.2 拟解决的关键问题 | 第31-32页 |
| 第2章 试验材料和方法 | 第32-38页 |
| §2.1 触媒制备及原材料 | 第32-34页 |
| 2.1.1 粉末冶金铁基触媒及其制备 | 第32-33页 |
| 2.1.2 镍基触媒及其制备 | 第33页 |
| 2.1.3 石墨片 | 第33页 |
| 2.1.4 叶腊石 | 第33-34页 |
| §2.2 高温高压合成金刚石试验 | 第34-35页 |
| 2.2.1 合成前触媒片与石墨片的装配 | 第34页 |
| 2.2.2 高温高压合成试验 | 第34-35页 |
| 2.2.3 金刚石的提纯 | 第35页 |
| §2.3 触媒与金属包膜的组织结构和成分分析 | 第35-37页 |
| 2.3.1 合成后触媒与金属包膜的金相分析 | 第35-36页 |
| 2.3.2 合成后触媒与金属包膜的SEM分析 | 第36页 |
| 2.3.3 合成后触媒与金属包膜的XRD分析 | 第36页 |
| 2.3.4 合成后触媒与金属包膜的TEM分析 | 第36页 |
| 2.3.5 金属包膜的EPMA分析 | 第36-37页 |
| 2.3.6 铁基金属包膜的HRTEM分析 | 第37页 |
| 2.3.7 铁基含硼金属包膜的Raman光谱分析 | 第37页 |
| §2.4 高温高压热力学计算方法 | 第37-38页 |
| 第3章 不同工艺合成后的铁基触媒和金属包膜的组织 | 第38-69页 |
| §3.1 合成的不同时期铁基触媒和金属包膜的组织 | 第39-49页 |
| 3.1.1 不同时间合成后触媒与金属包膜的金相组织分析 | 第39-45页 |
| 3.1.2 不同合成时间金刚石合成效果与相应触媒组织的对比 | 第45-49页 |
| §3.2 不同温度合成后的铁基触媒和金属包膜的组织 | 第49-53页 |
| 3.2.1 实验结果分析 | 第50-53页 |
| §3.3 不同压力合成后的铁基触媒和金属包膜的组织 | 第53-55页 |
| 3.3.1 实验结果分析 | 第53-55页 |
| §3.4 铁基触媒和金属包膜的组织形貌和结构分析 | 第55-67页 |
| 3.4.1 铁基触媒金属包膜的SEM组织 | 第56-58页 |
| 3.4.2 合成后的铁基触媒和金属包膜的XRD分析 | 第58-60页 |
| 3.4.3 合成后的铁基触媒和金属包膜的TEM分析 | 第60-62页 |
| 3.4.4 铁基金属包膜的EPMA观察 | 第62-64页 |
| 3.4.5 铁基金属包膜的HRTEM观察 | 第64-66页 |
| 3.4.6 初生渗碳体高温高压金刚石化的初步分析 | 第66-67页 |
| §3.5 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 不同工艺合成后的镍基触媒和金属包膜的组织 | 第69-85页 |
| §4.1 合成的不同时期镍基触媒和金属包膜的组织 | 第69-74页 |
| 4.1.1 实验结果分析 | 第70-74页 |
| §4.2 不同温度下合成后的镍基触媒和金属包膜的组织 | 第74-77页 |
| 4.2.1 实验结果分析 | 第74-77页 |
| §4.3 不同压力下合成后的镍基触媒和金属包膜的组织 | 第77-79页 |
| 4.3.1 实验结果分析 | 第77-79页 |
| §4.4 镍基金属包膜的形貌和成分分布分析 | 第79-83页 |
| 4.4.1 镍基触媒金属包膜的SEM组织 | 第79-80页 |
| 4.4.2 镍基金属包膜的EPMA面扫描分析 | 第80-83页 |
| 4.4.3 铁基触媒和镍基触媒合成金刚石单晶的比较 | 第83页 |
| §4.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 第5章 高温高压热力学计算 | 第85-102页 |
| §5.1 石墨转变为金刚石的热力学计算 | 第85-92页 |
| 5.1.1 石墨转变为金刚石自由能变化的推导 | 第85-86页 |
| 5.1.2 第一部分的计算 | 第86页 |
| 5.1.3 第二部分的计算 | 第86-87页 |
| 5.1.4 第三部分的计算 | 第87-90页 |
| 5.1.5 分析讨论 | 第90-92页 |
| §5.2 渗碳体高温高压金刚石化的热力学探讨 | 第92-98页 |
| 5.2.1 Fe_3C(?)C(金刚石)+3γ—Fe吉布斯自由能变化的推导 | 第93页 |
| 5.2.2 第一部分的计算 | 第93-94页 |
| 5.2.3 第二部分的计算 | 第94页 |
| 5.2.4 第三部分的计算 | 第94-95页 |
| 5.2.5 分析讨论 | 第95-98页 |
| §5.3 渗碳体高温高压石墨化的热力学探讨 | 第98-99页 |
| §5.4 铁基触媒合成金刚石单晶“V”形区的分析 | 第99-100页 |
| §5.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 第6章 高温高压合成含硼金刚石单晶制备工艺的初探 | 第102-115页 |
| §6.1 引言 | 第102-104页 |
| §6.2 含硼金刚石合成的实验结果分析 | 第104-115页 |
| 6.2.1 含硼金刚石的晶体形态 | 第104-106页 |
| 6.2.2 含硼金刚石的成核密度及分布 | 第106-108页 |
| 6.2.3 金刚石合成后含硼铁基触媒的形貌 | 第108-109页 |
| 6.2.4 含硼金刚石的Raman光谱分析 | 第109-111页 |
| 6.2.5 含硼金刚石的半导体性能检测 | 第111-113页 |
| 6.2.6 本章小结 | 第113-115页 |
| 第7章 结论与建议 | 第115-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 致谢 | 第126-127页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 | 第127-128页 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第128-129页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第129页 |
