金属包覆膜微观结构与金刚石合成机理的相关性研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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金属包覆膜微观结构与金刚石合成机理的相关性研究

项目名称：金属包覆膜微观结构与金刚石合成机理的相关性研究
项目类别：面上项目
批准号：50371048
申请代码：E0113
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：许斌
负责人职称：教授
依托单位：山东建筑大学
批准年度：2003

中文摘要：

前期研究工作已经证实，接近金刚石单晶的金属包覆膜内层和界面在高温高压金刚石合成中起着重要作用。本项目在前期研究的基础上，以包围着金刚石单晶的铁、镍基包覆膜和触媒为研究对象、以揭示金刚石合成机理为目的，主要运用扫描电镜、透射电镜、电子探针、俄歇电子谱、拉曼光谱、光电子能谱或紫外光电子能谱、穆斯堡尔谱、原子力显微镜和高分辨电镜等现代检测手段，研究包覆膜和触媒的组织结构、成份、精细结构。特别是寻找碳、铁、镍原子价电子在包覆膜内的变化规律以及包覆膜内层和界面处碳原子集团和碳化物等物相的结构特征，以获得铁、镍原子3d层电子与碳原子最外层电子结合的直接证据。同时利用余氏理论（EET）和程氏理论（TFDC）研究金刚石/包覆膜界面物相结构的共价电子密度和碳原子在不同晶面上的分布状况以及它们与金刚石不同晶面的关系，在此基础上提出选择触媒的电子结构判据、优化金刚石合成工艺。

中文主题词：高温高压；人造金刚石；金属包覆膜；精细结构；合成机理

英文摘要：

high temperature and high pres

英文主题词： high temperature and high pres

结论摘要：

根据以前的文献，包覆着金刚石单晶的金属包覆膜在高温高压金刚石合成中起着重要作用，但认为包覆膜与触媒基体的组织、成分相同，从而忽视了对它的研究，这是对触媒催化机理不明确的重要原因。本项目采用多种金属合金催化剂，在高温高压合成出SMD25-SMD35等级金刚石单晶的基础上，利用多种表征手段，研究包覆膜和触媒的组织结构、成分、精细结构以及与金刚石生长的关系，同时利用余氏理论（EET）和程氏理论（TFDC）研究包覆膜组成物相结构的共价电子密度与金刚石相应晶面的关系，提出了金属包覆膜催化理论、碳化物分解理论。通过该项目研究，有以下重要发现或结论1.包覆膜内未发现金刚石结构，金刚石的转变是在金刚石/包覆膜界面处完成的；2.在金刚石/包覆膜界面处未发现石墨和无定形碳结构，极有可能石墨不是向金刚石转变的直接碳源；3.Me3C型碳化物与金刚石生长密切相关。该项目的创新点是1.系统完成了对多种包覆膜微结构和成分的分层表征；2.利用价电子结构理论计算了包覆膜组成物相和金刚石的价电子结构，为确定触媒的电子结构判据奠定了基础。

成果综合统计