高温高压Fe-Ni-C-B系中含硼金刚石单晶合成机理研究(下)

作     者：李和胜 李木森 宫建红 LI He-sheng;LI Mu-sen;GONG Jian-hong

作者机构：山东大学材料科学与工程学院山东济南250061 山东大学(威海)机电与信息工程学院山东威海264209 

出 版 物：《超硬材料工程》 (Superhard Material Engineering)

年 卷 期：2015年第27卷第2期

页      面：19-24页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：高温高压 Fe-Ni-C-B系 含硼金刚石 合成机理 

摘      要：采用现代材料分析测试方法,通过对高温高压Fe-Ni-C-B系合成出的含硼金刚石单晶及其金属包覆膜进行系统分析和表征,探寻含硼金刚石合成机理及生长机制。研究发现,添加在金属触媒中的硼以金属-碳-硼化合物的形式溶入金属包覆膜,作为含硼金刚石生长的直接碳/硼源,经金属中间相的催化,析出活性碳/硼原子(团)扩散至正在生长的金刚石单晶表面,促进金刚石的生长。而含硼金刚石则以一种层状生长的方式长大,这种层状生长的台阶来源前期以二维晶核为主,后期则以位错为主。活性碳/硼原子(团)扩散到达金刚石单晶表面,在生长台阶的前端被吸附,转变成为金刚石单晶的一部分。随着台阶的不断扩展,新的生长台阶在刚长成的晶面上继续形成,含硼金刚石单晶则以层状堆叠的方式完成长大过程。