任务带学科学科促任务抓机遇迎挑战创新意——纪念我国人造金刚石诞生50周年

摘要

人造金刚石的机理实验仍在进行并获得若干新的成果：采用超高电压透射电子显微镜观察到的金刚石晶体的叠栅图和约1000A边上的面上等厚条纹；通过X射线衍射技术分析了石墨和钴在高压高温作用前后的结构变化特征；采用EXAFS技术分析了金刚石晶体中镍的存在相似和配位状态。这些研究结果表明熔媒观点能反映这种人造金刚石晶体在相变和结晶基元成核及生长中的相应特征，进一步揭示了高压高温下人造金刚石合成过程中共熔(助熔)、催化(触媒)和尺寸效应等微观实质的个性化或特殊性内容，为工业人造金刚石工艺技术如加压、加热方式和装样等提供依据。为了探索优质烧结多晶金刚石形成的方法和工艺，自1979年以来，中国科学院物理研究所进行了高压下金刚石掺杂烧结机理——界面结合理论和相关的实验研究。考虑了掺杂和尺寸效应，推广了拉普拉斯第二定律的经典表达式，得到了一种普适性方程和相应的界面结合特征方程，发展了界面黏结理论，为探索优质多晶金刚石等超硬材料形成的新途径、新方法和新工艺提供科学依据。进行了原料金刚石和典型单组元掺杂物在高压下行为的有关实验，进一步了解到高压下金刚石烧结过程中的掺杂效应。