铁基触媒合成金刚石形成的金属包膜成分的研究

摘要

利用电子探针 (EPMA)和X射线光电子能谱 (XPS)研究了包围金刚石单晶的铁基金属包膜和触媒的成分分布。结果表明 ,在金刚石生长过程中 ,接近金刚石单晶的包膜内层中的碳含量是变化的 ,但均高于接近金刚石的触媒层。然而 ,与包围金刚石单晶的触媒表面相比 ,包膜表面碳含量低、铁含量高。分析认为 ,高温高压下 ,金刚石生长的碳源主要来自于包膜 ,但碳并非均匀地在包膜熔体内层向金刚石扩散。结合前期研究发现的“包膜内层无石墨和无定形碳结构”的事实分析 ,金刚石生长所需的碳极有可能来源于包膜内层铁碳化物的瞬间分解 ,结果导致包膜表面瞬间碳含量低。