高温高压合成硼掺杂金刚石单晶的抗氧化性能研究

摘要

工业金刚石单晶的高温抗氧化性是决定其应用领域的重要技术指标之一.本文以粉末冶金法制备的Fe-Ni-B-C系合金为触媒、石墨为碳源,在5.0GPa高压和1570K高温条件下,使用六面顶压机合成了硼掺杂金刚石单晶.通过测试硼掺杂金刚石单晶在空气中的热蚀率、静压强度、冲击韧性、差热曲线和用扫描电子显微镜观察金刚石单晶受热后的表面形貌,与常规金刚石单晶进行了综合对比与分析.结果表明,硼掺杂金刚石单晶的高温抗氧化性明显优于常规金刚石单晶.文中从原子结构角度分析了硼掺杂金刚石单晶具有良好高温抗氧化性的本质原因.本文研究结果可以为低成本、高性能硼掺杂金刚石单晶的规模化生产提供重要的实验依据.