Fe-Ni-C-B系高温高压合成含硼金刚石单晶的工艺与机理研究
| 摘要 | 第1-19页 |
| ABSTRACT | 第19-23页 |
| 本文主要创新点 | 第23-24页 |
| 第1章 绪论 | 第24-55页 |
| ·引言 | 第24-25页 |
| ·人造金刚石的发展概况 | 第25-44页 |
| ·人造金刚石的合成方法 | 第25-29页 |
| ·人造金刚石的合成设备 | 第29-33页 |
| ·人造金刚石的合成机理 | 第33-37页 |
| ·人造金刚石用触媒 | 第37-40页 |
| ·人造金刚石的高温高压合成工艺 | 第40-44页 |
| ·含硼金刚石的研究进展 | 第44-53页 |
| ·含硼金刚石的结构 | 第44-46页 |
| ·含硼金刚石的合成 | 第46-49页 |
| ·含硼金刚石的性能 | 第49-53页 |
| ·选题的意义和主要研究内容 | 第53-55页 |
| ·选题的目的和意义 | 第53页 |
| ·论文的主要研究内容 | 第53-55页 |
| 第2章 试验材料和方法 | 第55-68页 |
| ·触媒的原材料及其质量控制 | 第55-56页 |
| ·触媒的主要原材料 | 第55页 |
| ·触媒原材料的质量控制 | 第55-56页 |
| ·金刚石合成所需辅助材料及设备 | 第56-59页 |
| ·金刚石合成的辅助材料 | 第56-58页 |
| ·金刚石合成设备 | 第58-59页 |
| ·表征金刚石结构与性能的方法 | 第59-68页 |
| ·金刚石的常规检测 | 第60-61页 |
| ·金刚石的机械性能 | 第61-63页 |
| ·金刚石的形貌观察与品质分析 | 第63-64页 |
| ·金刚石的热稳定性 | 第64-65页 |
| ·金刚石的晶体结构 | 第65-66页 |
| ·金刚石及相关物相的微观形貌与结构分析 | 第66页 |
| ·金刚石及相关物相的成分分析 | 第66-68页 |
| 第3章 粉末冶金铁基触媒原材料优选与制备工艺优化 | 第68-85页 |
| ·引言 | 第68-69页 |
| ·粉末冶金铁基触媒原材料的优选 | 第69-74页 |
| ·单质铁粉 | 第69-71页 |
| ·单质镍粉 | 第71-72页 |
| ·石墨粉 | 第72-74页 |
| ·粉末冶金铁基触媒制备工艺的优化 | 第74-82页 |
| ·粉末退火和混合工艺 | 第74-75页 |
| ·粉末冷成形工艺 | 第75-79页 |
| ·片状触媒的烧结工艺 | 第79-81页 |
| ·触媒制备工艺优化 | 第81-82页 |
| ·片状粉末冶金铁基触媒的检测 | 第82-84页 |
| ·片状铁基触媒 | 第82页 |
| ·铁基触媒的金相组织 | 第82-83页 |
| ·铁基触媒的物相 | 第83页 |
| ·触媒氧含量在加工过程中的变化 | 第83-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 第4章 含硼粉末冶金铁基触媒的成分设计 | 第85-115页 |
| ·硼源的优选 | 第85-99页 |
| ·硼源材料的泛选 | 第85-87页 |
| ·硼源材料的精选 | 第87-98页 |
| ·小结 | 第98-99页 |
| ·硼源合理添加量的探讨 | 第99-106页 |
| ·金刚石的生长条件 | 第99-100页 |
| ·金刚石的合成效果 | 第100-105页 |
| ·小结 | 第105-106页 |
| ·触媒成分的多元合金化 | 第106-114页 |
| ·原材料的检测 | 第106-107页 |
| ·触媒成品的检测 | 第107-108页 |
| ·金刚石的生长条件 | 第108-110页 |
| ·金刚石的合成效果 | 第110-113页 |
| ·小结 | 第113-114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 第5章 含硼金刚石单晶的高温高压合成 | 第115-151页 |
| ·合成含硼金刚石用石墨的优选 | 第115-125页 |
| ·石墨的种类 | 第115-116页 |
| ·石墨的性能 | 第116-122页 |
| ·不同石墨合成金刚石的对比试验 | 第122-125页 |
| ·小结 | 第125页 |
| ·合成压块的组装 | 第125-134页 |
| ·传压介质的选择 | 第126-128页 |
| ·合成压块的组装 | 第128-130页 |
| ·触媒与碳片厚度比的确定 | 第130-133页 |
| ·小结 | 第133-134页 |
| ·压力功率动态匹配合成工艺 | 第134-148页 |
| ·理论依据 | 第134-135页 |
| ·工艺设计 | 第135-137页 |
| ·六面顶压机的改造 | 第137-142页 |
| ·含硼金刚石相对优化生长区间的确定 | 第142-145页 |
| ·试验验证 | 第145-147页 |
| ·小结 | 第147-148页 |
| ·本章小结 | 第148-151页 |
| 第6章 含硼金刚石单晶的机械式提纯工艺 | 第151-169页 |
| ·传统的金刚石提纯工艺 | 第151-157页 |
| ·传统金刚石提纯工艺简介 | 第151-152页 |
| ·除触媒 | 第152-154页 |
| ·除石墨 | 第154-156页 |
| ·除叶蜡石 | 第156-157页 |
| ·小结 | 第157页 |
| ·含硼金刚石的机械式提纯工艺 | 第157-164页 |
| ·含硼粉末冶金铁基触媒合成压块的特点 | 第157-159页 |
| ·提纯工艺设计 | 第159-163页 |
| ·提纯工艺流程 | 第163-164页 |
| ·试验验证 | 第164-167页 |
| ·本章小结 | 第167-169页 |
| 第7章 含硼金刚石单晶的结构与性能表征 | 第169-196页 |
| ·晶体形貌 | 第169-174页 |
| ·晶体形貌的体视观察 | 第169-170页 |
| ·晶体形貌的显微观察 | 第170-173页 |
| ·晶体形貌的定量分析 | 第173-174页 |
| ·晶体结构 | 第174-179页 |
| ·X射线衍射分析 | 第174-175页 |
| ·Raman光谱分析 | 第175-177页 |
| ·IR光谱分析 | 第177-179页 |
| ·含硼金刚石晶体结构的模拟计算 | 第179-184页 |
| ·引言 | 第179-180页 |
| ·计算方法 | 第180页 |
| ·计算结果 | 第180-184页 |
| ·热稳定性 | 第184-192页 |
| ·温度对机械性能的影响 | 第184-186页 |
| ·综合热分析 | 第186-192页 |
| ·硼含量的间接测量 | 第192-194页 |
| ·硼含量的间接测量方法 | 第193-194页 |
| ·硼含量的间接测量结果 | 第194页 |
| ·本章小结 | 第194-196页 |
| 第8章 含硼金刚石单晶的高温高压合成机理 | 第196-237页 |
| ·引言 | 第196-199页 |
| ·金刚石合成机理简介 | 第196页 |
| ·Fe-Ni-C系高温高压合成金刚石的机理研究 | 第196-199页 |
| ·研究含硼金刚石合成机理的思路 | 第199页 |
| ·含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中生长的碳源 | 第199-207页 |
| ·引言 | 第199-200页 |
| ·碳源的相图分析 | 第200-202页 |
| ·对应不同合成效果的触媒组织与物相分析 | 第202-206页 |
| ·小结 | 第206-207页 |
| ·含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中的形成机制 | 第207-216页 |
| ·含硼金属包覆膜的金相组织 | 第207-208页 |
| ·含硼金属包覆膜的物相结构 | 第208-211页 |
| ·含硼金属包覆膜的成分分析 | 第211-215页 |
| ·小结 | 第215-216页 |
| ·含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中的生长机制 | 第216-235页 |
| ·引言 | 第216-217页 |
| ·金刚石单晶/金属包覆膜界面的SEM观察 | 第217-221页 |
| ·金刚石单晶/金属包覆膜界面的FESEM观察 | 第221-228页 |
| ·金刚石单晶/金属包覆膜界面的AFM观察 | 第228-232页 |
| ·金刚石单晶的TEM观察 | 第232-233页 |
| ·小结 | 第233-235页 |
| ·本章小结 | 第235-237页 |
| 第9章 结论与展望 | 第237-240页 |
| ·结论 | 第237-239页 |
| ·展望 | 第239-240页 |
| 参考文献 | 第240-264页 |
| 致谢 | 第264-265页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第265-268页 |
| 攻读博士学位期间的科研情况 | 第268页 |
| 攻读博士学位期间专利申请情况 | 第268页 |
| 攻读博士学位期间获奖情况 | 第268-269页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第269页 |
