炸药爆轰法制备纳米石墨粉及其在高压合成金刚石中的应用

摘要

介绍了一种制备纳米石墨粉的新方法--负氧平衡炸药爆轰法.对合成的黑粉产物进行x射线衍射分析,确认其为石墨结构,平均晶粒度为2.58 nm.透射电子显微分析的结果表明,炸药爆轰法制备的黑粉为六方结构的纳米石墨粉,颗粒呈球形或椭球形.用小角x射线散射法测定纳米石墨粉的粒度分布在1-50 nm,有92.6wt%的粉末粒度小于16 nm.平均粒径为8.9 nm.纳米石墨粉的比表面积约为500-650 m2/g.在六面顶压机中用纳米石墨粉在Fe粉触媒的作用下进行金刚石的高压合成实验.实验结果表明,约在1250-1330 K的范围内,有金刚石颗粒生成,颗粒尺寸为5-15μm,呈球状或块状.这一合成温度比用普通石墨合成金刚石的温度低约300K.