优质毫米级粗颗粒金刚石单晶的高温高压合成

摘要

粗颗粒工业金刚石的合成与普通工业金刚石相比，需要较长的生长时间，而且其合成条件相对于普通工业金刚石单晶更为苛刻。文章总结了在具有高精密化控制系统的国产SPD 6×1670T型六面顶压机上进行的优质粗颗粒金刚石单晶的合成研究。在粉末触媒合成金刚石工艺的基础上，提高了压力和温度控制系统的精密化程度，引入了旁热式组装，改良了合成工艺，通过精密地控制金刚石的成核量与生长速度，以及采用最佳粒度的触媒，在高温高压条件下(～5.4GPa，～1360℃)成功合成出尺寸达到1.0mm的(18目)粗颗粒金刚石单晶，并分析了晶体的形貌和表面特征。