一、一种静压法烧结聚晶体金刚石(论文文献综述)
严仙荣[1](2018)在《爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究》文中认为上世纪六十年代,众多金刚石颗粒构成的聚合体,即人工合成聚晶金刚石(Polycryatalline Diamond,简称PCD)在抛光、磨料等方面应用逐渐取代天然单晶金刚石成为主要消耗品。纳米聚晶金刚石在光学器件、半导体等超精细加工产业的应用前景,有着数以百亿美元计的巨大经济效益和几亿克拉计的金刚石需求量。理想的纯聚晶金刚石不但具有单晶金刚石优异的物理性能,还具有单晶金刚石所不具备的各向同性的优点,因此,许多科学家们关注PCD的制备方法及其合成机理。爆炸方法因其速度快、产率高、能耗低及操作工艺简单等优势在金刚石合成领域独树一帜。本文研究了一种以爆轰纳米金刚石(DND)为原料,以氧化物为粘结相的爆轰烧结50~200nm纳米聚晶金刚石颗粒的新方法。此法必须考虑两个方面:金刚石受高温高压时的氧化和石墨化问题。结合炸药爆轰特点以及纳米金刚石本身的性能,本文提出两个有效途径降低金刚石的氧化烧蚀和逆石墨化:(1)选择合适的爆轰参数,使爆轰在碳相图的金刚石稳定区或接近稳定区发生,从本质上降低金刚石逆石墨化的驱动力和降低卸载高温的作用时间,防止纳米金刚石在稳定区的逆石墨化;(2)纳米金刚石颗粒进行预处理,表面包覆氧化物保护层,隔离爆轰反应的氧化环境。具体内容如下:首先,为提高爆轰合成纳米金刚石的抗氧化性能,熔盐法表面改性纳米金刚石粉末。采用氧化硼、硅酸钠、氯化铬高温熔盐在纳米金刚石颗粒进行表面改性实验,并通过热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)表征改性的纳米金刚石粉末。结果表明,(1)经过表面改性的纳米金刚石粉末的起始氧化温度明显提高了,氧化速度降低了以及高温退火后剩余的金刚石粉末大大增加了;(2)改性的纳米金刚石颗粒表面接枝C-B-O、C-Si-O、C-Cr-O官能团,这些官能团在纳米金刚石颗粒表面形成紧密包裹的阻隔作用,有助于提高金刚石抗氧化能力;(3)另外,这类官能团亲水性佳,能够降低金刚石的润湿角,所以这种改性方法也为解决纳米金刚石的水分散性提供了新途径。然后,进一步开展了爆轰烧结实验研究。将表面改性纳米金刚石与含铝、硅、铬离子炸药混合,进行纳米聚晶金刚石的爆轰烧结实验和表征分析。采用XRD、TEM、扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)等现代检测手段表征与分析了爆轰烧结的纳米聚晶材料的物相、形貌结构、元素成分,得到下列结果:(1)炸药爆炸产生的高温高压冲击波迫使氧化物粘结相(氧化铝、氧化硅、氧化铬)紧密包裹粒径4~lOnm的纳米金刚石,聚合成粒径50~200nm聚晶粒子;(2)通过讨论爆轰产物的XRD图谱得知,生成物内氧化铝包含多种晶型并含有少量的氧化铝水合物;(3)氧化硼、氧化硅、氧化铬与金刚石的润湿性能比较好,在金刚石与氧化铝之间有助于改善二者之间的润湿性,加强金刚石与氧化铝二者的界面结合;(4)改性的纳米金刚石能够承受高温高压的作用不发生氧化和石墨化,并且聚晶金刚石微粒没有发现明显的石墨晶格。最后,进行了爆轰烧结机理的研究。通过爆轰理论计算产物压力、温度时程关系,进而建立金刚石逆石墨化率的理论模型,探讨爆轰烧结纳米聚晶金刚石的逆石墨化问题。首先,通过炸药爆轰产物的BKW和JWL状态方程,计算合成聚晶金刚石的爆轰参数,并采用Autodyn软件详细描述专用炸药的动态飞散问题,计算获得了爆轰产物化学组分-压力-温度-时间的变化关系。紧接着,建立金刚石的逆石墨化率理论模型,讨论了爆轰烧结纳米聚晶金刚石的逆石墨化概率问题。获得以下结论:(1)通过在碳相图中分析炸药的爆轰参数状态可知,改性纳米金刚石颗粒表面的氧化物保护层能够保护其在快速的爆炸反应中不被氧化;同时也发现,在金刚石非稳定区的爆轰烧结聚晶金刚石与没有明显的逆石墨化。(2)通过Autodyn软件数值计算的结果得知,爆轰烧结聚晶金刚石是一个温度达到2500~3500K,压力10~30GPa,持续时间十几至几十微秒的高温、高压、极短的过程。(3)通过原子运动概率建立逆石墨化模型并进行计算得知,金刚石尺度、温度、压力、降温速率、持续时间等因素均会影响金刚石的石墨化率。(4)分析爆轰烧结聚晶金刚石过程的逆石墨化计算可知,其逆石墨化率仅为百万分之十左右,从而在理论上说明在聚晶金刚石的爆轰烧结时逆石墨化问题几乎可以忽略,这与HRTEM实验分析结果一致。
中国科学院物理研究所[2](1977)在《爆炸法合成金刚石概况及展望》文中研究说明我国爆炸法人工合成金刚石的工作,在毛主席“独立自主、自力更生”的方针指引下,几年来,取得了很大进展。中国科学院物理研究所、力学所和北京砂轮厂于1971年初,首次用爆炸法合成出人造金刚石微粉。随后又用爆炸法成功地烧结出大颗粒金刚石聚晶,增补了这个领域的空白,
冯丹丹[3](2018)在《电子封装用金刚石复合材料的制备及导热性能研究》文中提出金刚石具有高热导率、低热膨胀系数、低密度以及良好的电绝缘性的特点,因此金刚石复合材料成为最具潜力的电子封装材料之一。本课题对玻璃/金刚石复合材料烧结工艺进行了对比研究;采用无压烧结制备了玻璃/金刚石复合材料,探究了金刚石含量、粒径以及添加剂对其性能的影响;采用高温高压烧结制备了玻璃/金刚石、Si/玻璃/金刚石和AlN/金刚石复合材料,探究了组成及添加剂对复合材料性能的影响;探讨了金刚石复合材料的导热机理并对其影响因素进行了分析。本论文的主要研究工作和结论如下:1.不同烧结方法制备的玻璃/金刚石复合材料中无压烧结试样介电常数和介电损耗最低、绝缘性最好,且具有较高的热导率并且烧结温度低,满足LTCC(低温共烧陶瓷)的制备及应用要求;热压烧结和SPS制备的试样与无压烧结试样相比热导率提高并不明显、电性能有所变差;高温高压烧结制备的试样热导率最高,可用于高散热需求的封装材料,介电常数和介电损耗相对较大、电阻率较低但仍然满足电子封装材料的应用要求。2.无压烧结制备的玻璃/金刚石复合材料的热导率随CaF2添加量的增加呈现先升高后降低的趋势,添加6 wt.%CaF2试样的热导率为14.59 W·(m·K)-1,较未添加时提高了49.49%;稀土添加剂对复合材料的性能影响显着,且作用效果CeO2/Y2O3>CeO2>Y2O3,添加4 wt.%CeO2/Y2O3的试样热导率达到17.57W·(m·K)-1,较未添加时提高了80.02%。3.高温高压制备的玻璃/金刚石复合材料的热导率随金刚石含量的增加先增加后降低,当金刚石含量为90 wt.%时,达到最大值118.73 W·(m·K)-1,在其中添加0.3 wt.%碳纳米管(CNTs)使复合材料热导率提高了22.44%。4.高温高压制备的Si/玻璃/金刚石和AlN/金刚石复合材料热导率较高,分别达到了185.41 W·(m·K)-1和193.18 W·(m·K)-1,并且电绝缘性好,弥补了高导热金属基金刚石复合材料电绝缘性差的不足。5.探讨了金刚石复合材料的导热机理及影响因素。金刚石复合材料的界面热导值处于热导率变化曲线的增长区,界面热阻对复合材料热导率的影响显着,降低界面热阻可以有效地提高复合材料的热导率。
小口径钻进技术学习班[4](1977)在《煤田小口径钻进技术讲座》文中研究说明 前言小口径钻进是提高钻探效率、革新钻探装备技术的关键措施之一。在无产阶级文化大革命的推动下,我国煤田钻探职工发扬“独立自主”、“自力更生”的革命精神,大搞群众运动,陆续在各地试验应用77毫米口径钻进,同时研制人造金刚石钻头,取得了良好效果。近年来,由于试制出可以破碎硬度较高的岩石的针状合金钻头和人造金刚石钻头,采用了延长管材寿命的热处理技术,制定出合适的管材配套标准,设计制造了小口径专用打捞工具,试验
中国科学院物理研究所[5](1977)在《爆炸合成金刚石概况及展望》文中研究说明 一、前言 我国爆炸法人工合成金刚石的工作,在毛主席“独立自主,自力更生”的方针指引下,在中央领导同志的亲切关怀和计委的领导下,几年来,取得了很大进展。 中国科学院物理研究所、力学所、北京砂轮厂于1971年初首次用爆炸法合成出人造金刚
李和胜[6](2009)在《Fe-Ni-C-B系高温高压合成含硼金刚石单晶的工艺与机理研究》文中研究表明研究发现,向金刚石中掺杂某些元素可以使金刚石获得特殊优异的性能。硼由于具有与碳接近的原子半径,易于进入金刚石晶格,含硼金刚石一直是掺杂金刚石研究的热点。已有的研究发现,含硼金刚石是一种P型半导体材料,甚至还具有超导特性;另外,含硼金刚石还具有明显优于常规金刚石的热稳定性和化学惰性。以含硼金刚石为代表的特种金刚石制备与应用将是二十一世纪人造金刚石行业发展的主要方向之一。含硼金刚石的制备对于丰富人造金刚石的品种,提高其品质,拓展其应用乃至从总体上提升我国人造金刚石行业的技术水平都有十分重要的意义。但是,目前已有的研究大多着眼于含硼金刚石薄膜,对单晶材料少有研究;而且,目前现有的合成含硼金刚石单晶的方法一般条件较为苛刻,生产成本较高,难以在工业化生产条件下获得高品位的含硼金刚石单晶。因此,如何采用较为低廉的原料和较为简便的方法合成优质的含硼金刚石单晶,并进一步对其半导体特性进行研究,便成为含硼金刚石单晶研究深化的紧迫任务。本文在粉末冶金铁基触媒相关研究的基础上,向触媒原材料中添加合理的硼源材料,制备含硼粉末冶金铁基触媒。使用制备出的触媒匹配人造金刚石专用石墨组成Fe-Ni-C-B反应体系,在高温高压下合成含硼金刚石单晶。通过对含硼触媒的成分、高温高压合成工艺和提纯工艺的优化设计,系统研究了Fe-Ni-C-B系高温高压合成含硼金刚石单晶的工艺。通过金刚石晶体结构和性能的系统表征,研究了硼对金刚石晶体结构和性能的影响。通过对高温高压下含硼金刚石单晶在Fe-Ni-C-B系中的碳源供给、形成机制以及生长机制的讨论,系统研究了含硼金刚石单晶的高温高压合成机理。本文以含硼金刚石单晶合成工艺为主线,从触媒制备、合成工艺、结构与性能表征和合成机理等几个主要方面,系统开展了含硼金刚石单晶的实验分析和理论研究工作。本文从铁基触媒原材料优选及制备工艺优化入手,为粉末冶金方法制备含硼触媒奠定了工艺基础。通过对触媒原材料质量(主要是氧含量)的严格控制,优化金属粉末配比和添加石墨粉,改进了铁基触媒的成分构成;提出了粉末轧制-烧结-冲制新的制备工艺,提高了触媒的质量和贵重金属镍的利用率。从硼源材料优选,硼源合理添加量的选择以及触媒成分多元合金化三个方面对含硼粉末冶金铁基触媒的成分进行了优化设计。首先优选出六方氮化硼作为硼源材料,并对其适宜的添加量进行了探讨。试验证明,硼源添加量应为a-2a,过量添加会影响金刚石的品位。进而以铜为例,证明在触媒成分中添加有益元素的多元合金化可以明显提高金刚石的品位。从优选石墨、改进合成压块组装结构和设计新的合成工艺三个方面对高温高压合成金刚石工艺进行了优化设计。优选出G4D石墨作为合成含硼金刚石单晶的碳源材料;借鉴粉末工艺对合成压块的组装结构进行了改进,提高了腔体内压力、温度的稳定性;以保证金刚石的优晶生长为目的设计了压力功率动态匹配合成工艺,并通过设备改造和压力标定及温度测量完成了这一新工艺设计;同时,确定出含硼金刚石单晶在Fe-Ni-C-B系中的优晶生长区:P=5.5-5.7GPa,T=1400-1500℃。利用铁基触媒及其包覆膜具有铁磁性和脆性大的特点,设计了一套单纯依靠机械方法提纯金刚石的新工艺。经试验验证,新工艺既可以有效提纯金刚石,且无污染,方法简单,机械化程度高,具有重要的推广应用价值。应用现代分析测试技术对含硼金刚石单晶的晶体结构和主要性能进行了系统表征。试验结果表明,合成的金刚石单晶受硼的影响,表面比较粗糙,{111}面较发达。Raman特征峰的偏移提供了硼进入金刚石晶格的间接证据;而红外吸收光谱则直接探测到了含硼金刚石晶体内部的B-C键。采用第一原理的模拟计算表明,硼在金刚石晶格中易于以置换原子的形式存在。由于硼原子对晶体表面碳原子的取代,有效地阻止或延缓了金刚石的氧化,使得含硼金刚石单晶具有明显优于常规金刚石的热稳定性:表面起始氧化温度提高了约170℃,氧化过程的表观活化能约为常规金刚石的3.5倍。试验结果和理论分析进一步证明,金属碳化物才是金刚石生长的直接碳源,且触媒熔体中金属碳化物的充分形成直接影响金刚石的碳源供给,并进而影响金刚石的合成效果。依据金属包覆膜物相结构系统表征的结果,借鉴Fe-Ni-C系中金刚石的合成机理,讨论了含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中的形成机制。试验发现,硼是以金属-碳-硼化合物的形式溶入金属包覆膜内,经金属中间相的催化反应而析出活性硼原子(团),再向金刚石扩散,其扩散的路径、形式与碳相同。含硼金刚石单晶的形成依赖于金属-碳-硼化合物在包覆膜内层的分解。本文还依据对金刚石单晶/金属包覆膜界面微观结构表征的结果,借鉴经典的晶体生长理论,讨论了含硼金刚石单晶在Fe-Ni-C-B系中的生长机制。研究结果表明,含硼金刚石单晶在Fe-Ni-C-B系中是以层状方式长大的。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。自金属包覆膜中脱溶析出的层片状碳-硼原子团扩散到达金刚石单晶表面,在生长台阶前端被吸附,长成含硼金刚石单晶的一部分。随着台阶的不断扩展,新的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逐步生长。
邹芹[7](2010)在《新型碳纳米粒子制备及结构演变规律》文中研究说明目前聚晶金刚石(PCD)的烧结都需加入添加剂。添加剂一方面会在PCD中残留,另一方面会形成碳化物。它们的物理机械性能比金刚石的低,导致了PCD中弱相的存在。无添加剂PCD的烧结是解决上述问题的根本途径。纳米金刚石和碳纳米葱(OLC)出现使这一研究成为可能。这些碳纳米颗粒的制备、结构与性能决定了PCD的烧结过程和性能。因此,本课题主要围绕以下几个方面展开了研究。纳米金刚石的结构与性能表征。用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、透射电镜(TEM)、红外/拉曼光谱(FTIR/Raman)、综合热分析(DSC/DTA)等分析了纳米金刚石的微观结构、物性及表面状态等。研究表明,纳米金刚石为立方结构。颗粒形状为球形或椭球形,平均颗粒尺寸约为5 nm。纳米金刚石在空气中的起始氧化温度约为520℃。在Ar和真空中的石墨化温度分别为1305℃和1146℃。纳米金刚石的表面主要吸附有-OH、-CH3、-CH2、CO2、-C=O、-COOH、氨基等官能团。纳米金刚石后处理以去除其表面官能团。用高锰酸钾溶液、在空气、真空、氢气和惰性气体中对纳米金刚石进行处理。结果表明,在氢气中处理,较好地去除了纳米金刚石的表面官能团,并解决了二次吸附的问题。而其它的处理方法则各自存在着不足。碳纳米葱的制备及结构与性能表征。在5001400℃及1 Pa真空中退火处理纳米金刚石制备了OLC。结果表明,退火温度低于900℃时,没有OLC合成;在900℃时OLC开始出现,且其平均颗粒尺寸小于5 nm;退火温度从1000℃增加到1100℃时,有尺寸大于5 nm的OLC颗粒合成,且有未转化的纳米金刚石存在于OLC颗粒中心;1400℃时所有的纳米金刚石颗粒均已转化为OLC。OLC的颗粒形状及其平均颗粒尺寸与纳米金刚石的相似。OLC的石墨层数从几层到12层不等。纳米金刚石转化为OLC的过程主要包括以下几个阶段:石墨片的形成、纳米金刚石颗粒边缘(111)晶面石墨层连接及弯曲、石墨层封闭、完整OLC颗粒的形成。碳纳米颗粒与碳纳米棒的制备及结构和性能表征。用在扫描电镜(SEM)中产生的大气压CH4微等离子体放电制备了碳纳米颗粒/棒。沉积时间少于2 s时,在沉积区有碳纳米颗粒生成。随沉积时间延长,碳纳米颗粒逐渐生长为碳纳米棒。沉积5 s时,碳纳米棒的直径和长度分别达到20 nm和800 nm。沉积超过6 s时,沉积区熔化,但仍有碳纳米棒生成。沉积超过9 s时,在熔化沉积区附近有熔化碳纳米棒生成。沉积超过10 s时,已无碳纳米材料生成。间距10μm及CH4气压100 kPa沉积5 s是最佳工艺条件。碳纳米颗粒为中空OLC结构,碳纳米棒为典型纳米棒结构。聚晶烧结体的制备及结构与性能表征。用纳米金刚石及OLC在高温高压下烧结制备聚晶烧结体。结果表明,纳米金刚石在1200℃及5.5 GPa烧结500 s后发生了石墨化。Si的添加防止了纳米金刚石石墨化。而把OLC在此条件下无添加剂烧结之后有PCD生成。在聚晶立方氮化硼(PcBN)结合剂体系中添加纳米金刚石,提高了PcBN的致密度和显微硬度。
中国科学院物理所六〇一组[8](1977)在《一种静压法烧结聚晶体金刚石》文中研究说明 一、前言 静压法 烧结聚晶体金刚石,是目前经过试钻表明有一定实用效果的一种大颗粒人造金刚石,按其性能特点可以分为:一类是具有较好的耐热性(例如在1000—1100℃处理后能保持原有的耐磨性能),但原有耐磨性能并不高(例如磨耗比〔注〕一般只有几千);另一类是具有较高的机械性能(例如原有的磨耗比在1万—5万),但耐热性差(例如800℃处理后磨耗比从几万降至几十,甚至碎裂而无法测试)。这不仅影响采用较先进的粉末冶金镶制技术,而且还直接影响使用效果和使用范围。因此探索具
高凯[9](2012)在《金刚石多晶材料的制备与功能特性研究》文中认为金刚石作为宽禁带半导体材料与其它材料相比,具有非常低的介电常数,很高的禁带宽度和极高的热导率及优良的光学性质。金刚石基多晶材料潜在应用亟待研究和开发,例如作为陶瓷基板、热沉材料、微波窗口材料等。本文分别采用高温高压法、溶胶-凝胶低温常压烧结法和固相反应低温常压烧结法制备了金刚石多晶材料,通过扫描电子显微镜、荧光光谱仪、阻抗分析仪等研究了其微观形貌、电学、热学和光学等性质,并探讨了不同烧结方法对这些多晶材料的性能影响。研究结果表明:高温高压快速烧结法制备的金刚石多晶材料,其具有近紫外发光特性。添加不同的过渡金属时,发现在低于Co共晶点温度时,具有低熔点高沸点的金属Zn元素以及Si和Zn的混合添加剂能够促进金刚石的烧结和致密化,并且能够抑制金刚石的石墨化。对所得到的含Zn金刚石多晶材料进行光致发光光谱的测试,发现当激发波长为200nm时,PL光谱在紫外310到390nm的范围内发现了一系列的尖锐的荧光谱,其发射线半高宽小于0.5nm。而此条件下烧结制备的含Si金刚石复合多晶材料具有较高的电阻率和高电压下的电阻稳定性;溶胶-凝胶低温常压烧结法制备的金刚石多晶材料电阻率比金刚石薄膜电阻率略大,但介电损耗更小。以柠檬酸为络合剂,利用溶胶凝胶法制备的金刚石多晶材料,其介电常数降低到2.55,介电损耗降低到10-3,具有很好的高频介电稳定性;与溶胶凝胶法相比,固相反应法制备的金刚石多晶材料烧结温度较高,气孔率较大,多晶复合材料的介电常数与介电损耗也偏大。
常锐[10](2017)在《放电等离子体镀覆颗粒状金刚石和碳化硅的研究》文中提出由于工业用的金刚石或碳化硅的尺寸较小,在实际使用时往往需要借助于一定的结合剂基体来制成不同用途的复合材料。但是金刚石或碳化硅与结合剂(尤其是金属结合剂)之间具有较高的界面能,导致它们之间的界面结合强度很弱,从而影响复合材料的性能。为了改善复合材料的性能,本论文主要通过放电等离子体镀覆在金刚石或碳化硅的表面制备镀层来提高金刚石或碳化硅与结合剂之间的界面结合。具体研究内容和结果如下:(1)在SPS系统内,分别对粒度不同的金刚石和钛、硅、钼以及钨粉等金属粉末的混合粉体进行放电处理。通过控制混合粉体中金属粉末的含量,可以使得其经放电处理后不会被烧结成块体而能经筛分后获得相应金属元素镀覆的金刚石,即通过放电等离子体镀覆在金刚石表面制备了钛、硅、钼以及钨等镀层。研究表明,在放电处理过程中钛、硅、钼以及钨等金属粉末均与金刚石发生了化学反应,生成了由相应碳化物和金属单质组成的金属镀层。经放电等离子体镀覆在金刚石表面生成的Ti、Mo以及W镀层使得金刚石与铁基结合剂基体之间的界面结合强度分别增加了225 MPa、347 MPa和499 MPa;与此同时,经放电等离子体镀覆制备的硅镀层使得陶瓷结合剂金刚石复合材料的抗折强度和耐磨性分别提高了19.1%以及23.5%。(2)在SPS系统内,分别对粒度不同的碳化硅颗粒与钛粉、钼粉以及钨粉等镀覆金属的混合粉体进行放电处理,通过控制混合粉体中镀覆金属的含量,使得其经放电处理后能够经筛分而得到相应金属镀覆的碳化硅,即通过放电等离子体镀覆在碳化硅表面制备了相应的金属镀层。研究表明,在放电处理过程中钛、钼以及钨等金属粉末均与碳化硅发生了化学反应,并生成了由相应碳化物、硅化钨以及金属单质组成的具有一定厚度的金属镀层。由于钛镀层、钼镀层以及钨镀层的作用,使得复合材料中碳化硅颗粒与铁基结合剂基体之间的界面结合强度分别提高了200 MPa、308 MPa和401 MPa。(3)在SPS系统内,通过对金刚石聚晶与钨粉或钼粉组成的混合粉体进行放电处理,放电处理后可以经筛分进行分离而得到金属钨或钼镀覆的聚晶金刚石,即通过放电等离子体镀覆在金刚石聚晶表面制备了与其化学结合的钨镀层或钼镀层。在空气气氛下,表面有钨镀层或钼镀层的聚晶金刚石可以通过钎焊合金与硬质合金基体制备成金刚石聚晶复合材料,它们与基体之间的界面结合强度分别为87.8 MPa和36.8 MPa。此外,我们还基于水煤气反应的机理,采用高温水蒸气对金刚石进行刻蚀使其表面出现蚀坑,通过增大其与结合剂之间的接触面积来改善二者之间的界面结合。经高温水蒸气刻蚀后的金刚石在其{111}面和{100}面分别出现了三棱台状和四棱台状的蚀坑。与含原始金刚石的陶瓷结合剂复合材料相比,含刻蚀后的金刚石的复合材料中其抗折强度和耐磨性分别提高了12.9%和15.4%。
二、一种静压法烧结聚晶体金刚石(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种静压法烧结聚晶体金刚石(论文提纲范文)
(1)爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 人工合成聚晶金刚石的简介 |
1.1.1 PCD的分类与合成 |
1.1.2 PCD的结构、特点及应用 |
1.2 金刚石的爆轰合成法介绍 |
1.3 静压聚晶金刚石烧结原理 |
1.3.1 一般粉体烧结过程基础知识 |
1.3.2 静压聚晶金刚石粘结机理 |
1.4 金刚石颗粒的表面改性 |
1.4.1 纳米金刚石表面化学改性的分类 |
1.4.2 金刚石磨粒表面改性影响因素 |
1.4.3 表面物理化学改性的元素选择原则 |
1.5 本文的研究思路和研究内容 |
2 熔盐法制备氧化物表面包覆纳米金刚石的研究 |
2.1 引言 |
2.1.1 爆轰纳米金刚石的特别性质 |
2.1.2 纳米金刚石的表面化学改性 |
2.1.3 金刚石的物理化学改性 |
2.2 纳米金刚石熔盐化学改性及表征 |
2.2.1 纳米金刚石熔盐法表面改性实验 |
2.2.2 纳米金刚石表面改性的表征方法 |
2.3 爆轰纳米金刚石的表征 |
2.3.1 物相分析 |
2.3.2 表面官能团分析 |
2.3.3 微观结构分析 |
2.4 氧化硼包覆纳米金刚石的表征 |
2.4.1 热稳定性分析 |
2.4.2 物相分析 |
2.4.3 微观结构分析 |
2.4.4 表面官能团分析 |
2.5 氧化硅包覆纳米金刚石的表征 |
2.5.1 热稳定性分析 |
2.5.2 物相分析 |
2.5.3 微观结构分析 |
2.5.4 表面官能团分析 |
2.6 氧化铬包覆纳米金刚石的表征 |
2.6.1 热稳定性分析 |
2.6.2 物相分析 |
2.6.3 微观结构分析 |
2.6.4 表面官能团分析 |
2.7 本章小结 |
3 氧化物粘结型聚晶金刚石爆轰合成及其表征 |
3.1 爆轰实验设计思路 |
3.1.1 炸药爆炸参数的设计 |
3.1.2 PCD烧结粘结剂的选择 |
3.2 氧化物粘结性聚晶金刚石微粉的爆轰实验研究 |
3.2.1 爆轰反应容器介绍 |
3.2.2 爆轰法烧结PCD的炸药研制 |
3.2.3 爆轰法烧结PCD的实验步骤 |
3.2.4 爆轰产物的表征方法 |
3.3 爆轰烧结的DND@B_2O_3/Al_2O_3纳米粉末材料 |
3.3.1 物相分析 |
3.3.2 表面形貌分析 |
3.3.3 微观结构分析 |
3.4 爆轰烧结的DND@SiO_2/Al_2O_3纳米粉末材料 |
3.4.1 物相分析 |
3.4.2 表面形貌分析 |
3.4.3 微观结构分析 |
3.5 爆轰烧结的DND@Cr_2O_3/Al_2O_3纳米粉末材料 |
3.5.1 物相分析 |
3.5.2 表面形貌分析 |
3.5.3 微观结构分析 |
3.6 爆轰烧结的DND/SiO_2纳米粉末材料 |
3.6.1 物相分析 |
3.6.2 表面形貌分析 |
3.6.3 微观结构分析 |
3.7 爆轰烧结的DND/Cr_2O_3纳米粉末材料 |
3.7.1 物相分析 |
3.7.2 表面形貌分析 |
3.7.3 微观结构分析 |
3.8 本章小结 |
4 合成聚晶金刚石的爆轰参数与机理分析 |
4.1 基础理论 |
4.1.1 爆轰理论 |
4.1.2 爆轰产物的物态方程 |
4.2 爆轰产物BKW状态方程 |
4.2.1 BKW状态方程参数求解 |
4.2.2 凝聚态炸药BKW物态方程 |
4.2.3 爆轰产物平衡组成的确定 |
4.2.4 固体产物物态方程 |
4.3 炸药爆轰BKW程序计算结果 |
4.3.1 单质猛炸药的爆轰参数计算 |
4.3.2 聚晶微粉爆轰参数计算结果 |
4.4 爆轰烧结聚晶金刚石的参数分析 |
4.5 爆轰产物的JWL状态方程参数确定 |
4.5.1 爆轰产物JWL状态方程 |
4.5.2 压力-温度(P-T)等熵曲线在金刚石-石墨相图分布 |
4.5.3 爆轰产物JWL状态方程的参数拟合及可行性分析 |
4.6 爆轰烧结动力模型与温度-时间关系拟合 |
4.7 爆轰烧结聚晶金刚石的氧化和石墨化问题 |
4.8 本章小结 |
5 聚晶金刚石的逆石墨化计算 |
5.0 前言 |
5.1 金刚石逆石墨化的简介与表层原子模型 |
5.2 金刚石逆石墨化的微观模型 |
5.3 常压高温金刚石的逆石墨化率 |
5.3.1 常数ξ的确定 |
5.3.2 石墨化模型与参数的可信度分析 |
5.3.3 金刚石爆轰烧结升温过程的计算 |
5.3.4 金刚石爆轰烧结降温过程的计算 |
5.3.5 聚晶金刚石爆轰烧结的石墨化转变区域的计算 |
5.4 高压对金刚石逆石墨化的影响 |
5.4.1 常数ξ的确定 |
5.4.2 金刚石石墨相转化区域的计算 |
5.5 爆轰烧结实验与石墨化率计算结果与讨论 |
5.5.1 聚晶金刚石爆轰烧结的石墨化率计算 |
5.5.2 爆轰烧结实验与石墨化率计算结果与讨论 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
附录A |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(3)电子封装用金刚石复合材料的制备及导热性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 金刚石的结构和性质 |
1.1.1 金刚石的结构 |
1.1.2 金刚石的分类 |
1.1.3 金刚石的性质与应用 |
1.2 金刚石的合成 |
1.2.1 高温高压法 |
1.2.2 化学气相沉积法 |
1.3 导热机理 |
1.3.1 导热机理 |
1.3.2 复合材料的导热模型 |
1.4 电子封装技术 |
1.4.1 电子封装简介 |
1.4.2 电子封装材料简介 |
1.4.3 电子封装材料的分类 |
1.5 电子封装材料的研究现状 |
1.6 本课题的研究背景和主要内容 |
1.6.1 本课题的研究背景 |
1.6.2 本课题的主要研究内容 |
第2章 实验设计与研究方法 |
2.1 研究思路及实验方案设计 |
2.1.1 金刚石复合材料制备方法的选择 |
2.1.2 结合剂及添加剂的选择 |
2.2 实验原料 |
2.3 实验仪器与工艺过程 |
2.3.1 玻璃结合剂的制备工艺及设备 |
2.3.2 无压烧结工艺及设备 |
2.3.3 热压烧结工艺及设备 |
2.3.4 放电等离子烧结工艺及设备 |
2.3.5 高温高压烧结工艺及设备 |
2.3.6 其他设备 |
2.4 实验研究方法 |
2.4.1 玻璃耐火度测试 |
2.4.2 玻璃流动性测试 |
2.4.3 密度测试 |
2.4.4 热导率测试 |
2.4.5 热膨胀性能测试 |
2.4.6 介电性能测试 |
2.4.7 体积电阻率测试 |
2.4.8 抗弯强度测试 |
2.4.9 微观结构和物相组成分析 |
第3章 金刚石复合材料用玻璃结合剂的选择和设计 |
3.1 引言 |
3.2 基础玻璃结合剂的选择 |
3.3 玻璃结合剂的耐火度 |
3.4 玻璃结合剂的介电性能 |
3.5 本章小结 |
第4章 玻璃/金刚石复合材料烧结工艺的对比研究 |
4.1 引言 |
4.2 烧结工艺对金刚石复合材料致密度及微观结构的影响 |
4.3 烧结工艺对金刚石复合材料热传导性能的影响 |
4.4 烧结工艺对金刚石复合材料电性能的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 无压烧结玻璃/金刚石复合材料的性能及导热模型修正 |
5.1 引言 |
5.2 金刚石粒径对无压烧结金刚石复合材料性能的影响 |
5.2.1 金刚石复合材料的烧结性能 |
5.2.2 金刚石粒径对复合材料致密度及微观结构的影响 |
5.2.3 金刚石粒径对复合材料热传导性能的影响 |
5.2.4 金刚石粒径对复合材料热膨胀性能的影响 |
5.2.5 金刚石粒径对复合材料电性能的影响 |
5.2.6 金刚石粒径对复合材料抗弯强度的影响 |
5.3 金刚石含量对无压烧结金刚石复合材料性能的影响 |
5.3.1 金刚石含量对复合材料致密度及微观结构的影响 |
5.3.2 金刚石含量对复合材料热传导性能的影响 |
5.3.3 金刚石含量对复合材料热膨胀性能的影响 |
5.3.4 金刚石含量对复合材料电性能的影响 |
5.3.5 金刚石含量对复合材料抗弯强度的影响 |
5.4 稀土添加剂对无压烧结金刚石复合材料性能的影响 |
5.4.1 稀土添加剂对金刚石复合材料物相组成的影响 |
5.4.2 稀土添加剂对玻璃结合剂流动性的影响 |
5.4.3 稀土添加剂对金刚石复合材料致密度及微观结构的影响 |
5.4.4 稀土添加剂对金刚石复合材料热传导性能的影响 |
5.4.5 稀土添加剂对金刚石复合材料热膨胀性能的影响 |
5.4.6 稀土添加剂对金刚石复合材料电性能的影响 |
5.4.7 稀土添加剂对金刚石复合材料抗弯强度的影响 |
5.5 CaF_2 对无压烧结金刚石复合材料性能的影响 |
5.5.1 CaF_2 对金刚石复合材料物相组成的影响 |
5.5.2 CaF_2 对玻璃结合剂流动性的影响 |
5.5.3 CaF_2 对金刚石复合材料致密度及微观结构的影响 |
5.5.4 CaF_2 对金刚石复合材料热传导性能的影响 |
5.5.5 CaF_2 对金刚石复合材料热膨胀性能的影响 |
5.5.6 CaF_2 对金刚石复合材料电性能的影响 |
5.5.7 CaF_2 对金刚石复合材料抗弯强度的影响 |
5.6 界面热阻对复合材料热传导性能的影响及导热模型的修正 |
5.6.1 界面热阻对金刚石复合材料热传导性能的影响 |
5.6.2 金刚石复合材料导热模型的修正 |
5.7 本章小结 |
第6章 高温高压烧结金刚石复合材料的性能及导热机理 |
6.1 引言 |
6.2 金刚石含量对高温高压烧结金刚石复合材料性能的影响 |
6.2.1 金刚石含量对复合材料致密度及微观结构的影响 |
6.2.2 金刚石含量对复合材料热传导性能的影响 |
6.2.3 金刚石含量对复合材料电性能的影响 |
6.3 CNTs对高温高压烧结金刚石复合材料性能的影响 |
6.3.1 添加CNTs的金刚石复合材料致密度及微观结构 |
6.3.2 添加CNTs的金刚石复合材料的热传导性能 |
6.3.3 添加CNTs的金刚石复合材料的电性能 |
6.4 高温高压烧结Si/玻璃/金刚石复合材料的主要性能 |
6.4.1 Si/玻璃/金刚石复合材料的组成及结构 |
6.4.2 Si/玻璃/金刚石复合材料的微观结构 |
6.4.3 Si/玻璃/金刚石复合材料的热传导性能 |
6.4.4 Si/玻璃/金刚石复合材料的电性能 |
6.5 高温高压烧结AlN/金刚石复合材料的主要性能 |
6.5.1 AlN/金刚石复合材料的相组成及微观结构 |
6.5.2 AlN/金刚石复合材料的致密度 |
6.5.3 AlN/金刚石复合材料的热传导性能 |
6.5.4 AlN/金刚石复合材料的电性能 |
6.6 金刚石复合材料的导热机理及影响因素 |
6.6.1 金刚石复合材料的导热机理 |
6.6.2 金刚石复合材料热传导性能的影响因素 |
6.6.3 界面热阻对金刚石复合材料热传导性能的影响 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)Fe-Ni-C-B系高温高压合成含硼金刚石单晶的工艺与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
本文主要创新点 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 人造金刚石的发展概况 |
1.2.1 人造金刚石的合成方法 |
1.2.2 人造金刚石的合成设备 |
1.2.3 人造金刚石的合成机理 |
1.2.4 人造金刚石用触媒 |
1.2.5 人造金刚石的高温高压合成工艺 |
1.3 含硼金刚石的研究进展 |
1.3.1 含硼金刚石的结构 |
1.3.2 含硼金刚石的合成 |
1.3.3 含硼金刚石的性能 |
1.4 选题的意义和主要研究内容 |
1.4.1 选题的目的和意义 |
1.4.2 论文的主要研究内容 |
第2章 试验材料和方法 |
2.1 触媒的原材料及其质量控制 |
2.1.1 触媒的主要原材料 |
2.1.2 触媒原材料的质量控制 |
2.2 金刚石合成所需辅助材料及设备 |
2.2.1 金刚石合成的辅助材料 |
2.2.2 金刚石合成设备 |
2.3 表征金刚石结构与性能的方法 |
2.3.1 金刚石的常规检测 |
2.3.2 金刚石的机械性能 |
2.3.3 金刚石的形貌观察与品质分析 |
2.3.4 金刚石的热稳定性 |
2.3.5 金刚石的晶体结构 |
2.3.6 金刚石及相关物相的微观形貌与结构分析 |
2.3.7 金刚石及相关物相的成分分析 |
第3章 粉末冶金铁基触媒原材料优选与制备工艺优化 |
3.1 引言 |
3.2 粉末冶金铁基触媒原材料的优选 |
3.2.1 单质铁粉 |
3.2.2 单质镍粉 |
3.2.3 石墨粉 |
3.3 粉末冶金铁基触媒制备工艺的优化 |
3.3.1 粉末退火和混合工艺 |
3.3.2 粉末冷成形工艺 |
3.3.3 片状触媒的烧结工艺 |
3.3.4 触媒制备工艺优化 |
3.4 片状粉末冶金铁基触媒的检测 |
3.4.1 片状铁基触媒 |
3.4.2 铁基触媒的金相组织 |
3.4.3 铁基触媒的物相 |
3.4.4 触媒氧含量在加工过程中的变化 |
3.5 本章小结 |
第4章 含硼粉末冶金铁基触媒的成分设计 |
4.1 硼源的优选 |
4.1.1 硼源材料的泛选 |
4.1.2 硼源材料的精选 |
4.1.3 小结 |
4.2 硼源合理添加量的探讨 |
4.2.1 金刚石的生长条件 |
4.2.2 金刚石的合成效果 |
4.2.3 小结 |
4.3 触媒成分的多元合金化 |
4.3.1 原材料的检测 |
4.3.2 触媒成品的检测 |
4.3.3 金刚石的生长条件 |
4.3.4 金刚石的合成效果 |
4.3.5 小结 |
4.4 本章小结 |
第5章 含硼金刚石单晶的高温高压合成 |
5.1 合成含硼金刚石用石墨的优选 |
5.1.1 石墨的种类 |
5.1.2 石墨的性能 |
5.1.3 不同石墨合成金刚石的对比试验 |
5.1.4 小结 |
5.2 合成压块的组装 |
5.2.1 传压介质的选择 |
5.2.2 合成压块的组装 |
5.2.3 触媒与碳片厚度比的确定 |
5.2.4 小结 |
5.3 压力功率动态匹配合成工艺 |
5.3.1 理论依据 |
5.3.2 工艺设计 |
5.3.3 六面顶压机的改造 |
5.3.4 含硼金刚石相对优化生长区间的确定 |
5.3.5 试验验证 |
5.3.6 小结 |
5.4 本章小结 |
第6章 含硼金刚石单晶的机械式提纯工艺 |
6.1 传统的金刚石提纯工艺 |
6.1.1 传统金刚石提纯工艺简介 |
6.1.2 除触媒 |
6.1.3 除石墨 |
6.1.4 除叶蜡石 |
6.1.5 小结 |
6.2 含硼金刚石的机械式提纯工艺 |
6.2.1 含硼粉末冶金铁基触媒合成压块的特点 |
6.2.2 提纯工艺设计 |
6.2.3 提纯工艺流程 |
6.3 试验验证 |
6.4 本章小结 |
第7章 含硼金刚石单晶的结构与性能表征 |
7.1 晶体形貌 |
7.1.1 晶体形貌的体视观察 |
7.1.2 晶体形貌的显微观察 |
7.1.3 晶体形貌的定量分析 |
7.2 晶体结构 |
7.2.1 X射线衍射分析 |
7.2.2 Raman光谱分析 |
7.2.3 IR光谱分析 |
7.3 含硼金刚石晶体结构的模拟计算 |
7.3.1 引言 |
7.3.2 计算方法 |
7.3.3 计算结果 |
7.4 热稳定性 |
7.4.1 温度对机械性能的影响 |
7.4.2 综合热分析 |
7.5 硼含量的间接测量 |
7.5.1 硼含量的间接测量方法 |
7.5.2 硼含量的间接测量结果 |
7.6 本章小结 |
第8章 含硼金刚石单晶的高温高压合成机理 |
8.1 引言 |
8.1.1 金刚石合成机理简介 |
8.1.2 Fe-Ni-C系高温高压合成金刚石的机理研究 |
8.1.3 研究含硼金刚石合成机理的思路 |
8.2 含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中生长的碳源 |
8.2.1 引言 |
8.2.2 碳源的相图分析 |
8.2.3 对应不同合成效果的触媒组织与物相分析 |
8.2.4 小结 |
8.3 含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中的形成机制 |
8.3.1 含硼金属包覆膜的金相组织 |
8.3.2 含硼金属包覆膜的物相结构 |
8.3.3 含硼金属包覆膜的成分分析 |
8.3.4 小结 |
8.4 含硼金刚石在Fe-Ni-C-B系中的生长机制 |
8.4.1 引言 |
8.4.2 金刚石单晶/金属包覆膜界面的SEM观察 |
8.4.3 金刚石单晶/金属包覆膜界面的FESEM观察 |
8.4.4 金刚石单晶/金属包覆膜界面的AFM观察 |
8.4.5 金刚石单晶的TEM观察 |
8.4.6 小结 |
8.5 本章小结 |
第9章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间的科研情况 |
攻读博士学位期间专利申请情况 |
攻读博士学位期间获奖情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)新型碳纳米粒子制备及结构演变规律(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 聚晶金刚石 |
1.1.1 聚晶金刚石的特点及应用 |
1.1.2 烧结型聚晶金刚石的分类 |
1.1.3 烧结型聚晶金刚石的聚结机理 |
1.2 金刚石的结构与性质 |
1.2.1 金刚石的结构 |
1.2.2 金刚石的化学组成 |
1.2.3 金刚石的性质 |
1.3 纳米材料及纳米颗粒 |
1.3.1 纳米材料的通性 |
1.3.2 纳米粒子的应用 |
1.4 纳米金刚石 |
1.4.1 爆炸法制备纳米金刚石 |
1.4.2 纳米金刚石的生成机理 |
1.4.3 纳米金刚石的特性 |
1.4.4 纳米金刚石的应用 |
1.5 碳纳米葱 |
1.5.1 碳纳米葱的发展过程 |
1.5.2 碳纳米葱的形貌与结构 |
1.5.3 碳纳米葱的制备 |
1.5.4 碳纳米葱的分离和提纯 |
1.5.5 碳纳米葱的形成机理 |
1.5.6 碳纳米葱的性能与应用前景 |
1.6 本课题的研究思路和内容 |
第2章 试验 |
2.1 纳米金刚石的结构与性能表征 |
2.1.1 纳米金刚石原料 |
2.1.2 纳米金刚石的结构与性能表征方法 |
2.2 纳米金刚石的后处理 |
2.2.1 后处理原料 |
2.2.2 后处理设备 |
2.2.3 后处理方法 |
2.2.4 处理后样品的结构与性能表征 |
2.3 碳纳米葱的制备 |
2.3.1 制备方案 |
2.3.2 退火处理设备 |
2.3.3 试验流程 |
2.3.4 碳纳米葱在空气中的热处理 |
2.3.5 碳纳米葱的结构性能表征方法 |
2.4 碳纳米颗粒及棒的制备 |
2.4.1 Pt 膜的沉积 |
2.4.2 放电设备 |
2.4.3 碳纳米材料的沉积过程 |
2.4.4 碳纳颗粒及棒的结构与性能表征方法 |
2.5 聚晶烧结体的制备 |
2.5.1 原材料 |
2.5.2 试验方案 |
2.5.3 试验设备 |
2.5.4 烧结体的结构与性能表征 |
2.6 本章小结 |
第3章 纳米金刚石的结构与性能表征 |
3.1 X 射线衍射分析 |
3.2 能谱分析 |
3.3 透射电镜分析 |
3.4 拉曼光谱分析 |
3.5 红外光谱分析 |
3.6 空气中综合热分析 |
3.7 Ar 中综合热分析 |
3.8 讨论 |
3.9 本章小结 |
第4章 纳米金刚石的后处理 |
4.1 X 射线衍射分析 |
4.2 红外光谱分析 |
4.3 能谱分析 |
4.4 透射电镜分析 |
4.5 综合热分析 |
4.6 讨论 |
4.7 本章小结 |
第5章 碳纳米葱的结构与性能表征 |
5.1 透射电镜分析 |
5.2 X 射线衍射分析 |
5.3 拉曼光谱分析 |
5.4 碳纳米葱转化纳米金刚石 |
5.4.1 碳纳米葱分析 |
5.4.2 碳纳米葱转化的纳米金刚石分析 |
5.4.3 碳纳米葱Ar 气中处理产物分析 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
第6章 碳纳米颗粒及棒的结构与性能表征 |
6.1 Pt 膜的表征 |
6.2 放电电压和电流波形 |
6.3 碳纳米颗粒及棒的表征 |
6.4 讨论 |
6.5 本章小结 |
第7章 聚晶烧结体的结构与性能表征 |
7.1 纳米金刚石烧结体的XRD 分析 |
7.2 纳米金刚石添加剂烧结的PcBN 分析 |
7.3 碳纳米葱烧结聚晶金刚石 |
7.4 讨论 |
7.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)金刚石多晶材料的制备与功能特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 金刚石的结构、性质和合成方法 |
1.1.1 金刚石的结构 |
1.1.2 金刚石的性质 |
1.1.3 金刚石的合成 |
1.2 金刚石多晶材料的烧结 |
1.2.1 高温高压烧结法 |
1.2.2 低温常压烧结法 |
1.3 金刚石功能材料的国内外研究进展和应用前景 |
1.3.1 金刚石作为宽禁带半导体材料的应用研究 |
1.3.2 金刚石作为声波材料和电子封装材料的应用研究 |
1.3.3 在其他领域的应用 |
1.4 本课题研究的主要内容和目的意义 |
第二章 实验设计与研究方法 |
2.1 研究思路 |
2.1.1 高温高压法合成多晶金刚石材料 |
2.1.2 低温常压烧结法合成金刚石多晶复合材料 |
2.2 实验设计与工艺过程 |
2.2.1 高温高压烧结法实验设计 |
2.2.2 低温常压烧结法实验设计 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 溶胶聚集状态与凝胶时间的判定 |
2.3.2 物相分析和微观结构 |
2.3.3 光致发光光谱测试 |
2.3.4 介电性能测试 |
2.4 本实验所用的其它仪器和设备 |
第三章 添加剂对金刚石多晶材料的高温高压烧结及性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 高温高压烧结含Zn 金刚石多晶材料的性能研究 |
3.2.1 Zn 对金刚石石墨化的抑制作用 |
3.2.2 含Zn 金刚石多晶材料的室温光致发光性 |
3.2.3 含Zn 金刚石多晶材料的的荧光发射现象 |
3.2.4 含Zn 金刚石多晶材料的体积电阻率 |
3.2.5 含Zn金刚石多晶材料的的介电常数和介电损耗 |
3.3 高温高压烧结含Si-Zn 复合添加剂金刚石多晶材料的性能研究 |
3.3.1 Si-Zn 对金刚石石墨化的影响 |
3.3.2 含Si-Zn 金刚石多晶材料的室温光致发光性能 |
3.3.3 含Si-Zn 金刚石多晶材料的体积电阻率 |
3.3.4 含Si-Zn 金刚石多晶材料的介电性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 金刚石多晶材料的固相反应低温常压烧结及性能研究 |
4.1 无机固相反应烧结结合剂的设计和研究 |
4.2 烧结温度对金刚石多晶材料的微观形貌和介电性能的影响 |
4.2.1 烧结温度对金刚石/陶瓷多晶复合材料显微结构的影响 |
4.2.2 烧结温度对金刚石多晶材料的介电常数和介电损耗的影响 |
4.3 添加剂对低温常压烧结金刚石多晶材料性能的影响 |
4.3.1 Na_2O 对金刚石多晶材料的介电常数和介电损耗的影响 |
4.3.2 CaO 对金刚石多晶材料介电常数和介电损耗的影响 |
4.3.3 MgO 对金刚石多晶材料的介电常数和介电损耗的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 金刚石多晶材料的溶胶凝胶法低温常压烧结及性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 溶胶-凝胶工艺参数的优化组合 |
5.2.1 溶液的pH 值对体系凝胶化时间的影响 |
5.2.2 环境温度对凝胶化时间的影响 |
5.2.3 水硅比对凝胶化时间的影响 |
5.2.4 乙醇的添加量对凝胶化时间的影响 |
5.2.5 催化剂对凝胶化时间的影响 |
5.3 溶胶-凝胶法制备的无机烧结结合剂的特性研究 |
5.3.1 凝胶无机烧结结合剂的热分析 |
5.3.2 无机烧结结合剂的FTIR 和XRD 分析 |
5.4 溶胶-凝胶法制备金刚石多晶材料的性能研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 柠檬酸对溶胶凝胶法低温常压烧结金刚石多晶材料性能的影响 |
6.1 前言 |
6.2 柠檬酸对溶胶凝胶体系的生成和多晶材料结构的影响 |
6.2.1 柠檬酸与金属阳离子的配位结构 |
6.2.2 柠檬酸与TEOS 的交联效应 |
6.2.3 柠檬酸添加量对金刚石/陶瓷多晶复合材料的微观结构的影响 |
6.3 柠檬酸络合-金刚石/陶瓷复合多晶材料的介电性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)放电等离子体镀覆颗粒状金刚石和碳化硅的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 金刚石简介 |
1.1.1 金刚石的主要性能 |
1.1.2 金刚石的应用 |
1.2 碳化硅简介 |
1.2.1 碳化硅的主要性能 |
1.2.2 碳化硅的应用 |
1.3 金刚石或碳化硅的表面处理 |
1.3.1 表面处理的目的和意义 |
1.3.2 目前常见的表面处理方法 |
1.4 本文所采用的方法及机理 |
1.5 本课题的研究内容和意义 |
第2章 单晶金刚石颗粒的放电等离子体镀覆研究 |
2.1 实验过程和分析方法 |
2.1.1 金刚石表面镀覆Ti、Mo、W和Si镀层的制备及性能 |
2.1.2 金属结合剂金刚石复合材料的制备和性能测试 |
2.1.3 陶瓷结合剂金刚石复合材料的制备和性能测试 |
2.2 金刚石表面钛镀层的制备 |
2.2.1 钛镀层对金刚石性能的影响 |
2.2.2 钛镀层的结构和形貌 |
2.2.3 放电等离子镀覆制备钛镀层的机理探讨 |
2.3 金刚石表面硅镀层的制备 |
2.3.1 放电处理工艺对硅镀层制备的影响 |
2.3.2 硅镀层对金刚石性能的影响 |
2.3.3 硅镀层的结构和形貌 |
2.4 金刚石表面钼镀层的制备 |
2.4.1 钼镀层对金刚石性能的影响 |
2.4.2 钼镀层的结构和形貌 |
2.5 金刚石表面钨镀层的制备 |
2.5.1 钨镀层对金刚石性能的影响 |
2.5.2 钨镀层的结构和形貌 |
2.6 金刚石的放电等离子体镀覆 |
2.7 镀层对金刚石复合材料性能的影响 |
2.7.1 Ti、Mo及W镀层对金属结合剂金刚石复合材料性能的影响 |
2.7.2 Si镀层在陶瓷结合剂金刚石复合材料性能的影响 |
2.8 本章小结 |
第3章 碳化硅颗粒的放电等离子体镀覆研究 |
3.1 实验过程和分析方法 |
3.1.1 碳化硅颗粒表面Ti、Mo及W镀层的制备 |
3.1.2 碳化硅颗粒增强铁基复合材料的制备和性能测试 |
3.2 放电等离子体镀覆制备金属镀层的结构和形貌 |
3.2.1 碳化硅表面钨镀层的结构和形貌 |
3.2.2 碳化硅表面钛镀层和钼镀层的结构和形貌 |
3.3 Ti、Mo以及W镀层对碳化硅颗粒增强复合材料性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 聚晶金刚石块体的放电等离子体镀覆研究 |
4.1 实验过程和分析方法 |
4.1.1 聚晶金刚石表面制备Mo和W镀层 |
4.1.2 聚晶金刚石复合材料的制备和性能测试 |
4.2 聚晶金刚石表面制备的镀层结构和形貌 |
4.2.1 聚晶金刚石表面钨镀层的结构和形貌 |
4.2.2 聚晶金刚石表面钼镀层的结构和形貌 |
4.3 Mo和W镀层对聚晶金刚石复合材料性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 金刚石颗粒的高温水蒸气刻蚀研究 |
5.1 实验过程和分析方法 |
5.1.1 金刚石颗粒的高温水蒸气刻蚀 |
5.1.2 陶瓷结合剂金刚石复合材料的制备和性能 |
5.2 颗粒状金刚石经刻蚀后的表面形貌以及性能特点 |
5.3 表面刻蚀对金刚石复合材料性能的影响及展望 |
5.3.1 表面刻蚀对陶瓷结合剂金刚石复合材料性能的影响 |
5.3.2 金刚石表面刻蚀处理的应用展望 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
四、一种静压法烧结聚晶体金刚石(论文参考文献)
- [1]爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究[D]. 严仙荣. 大连理工大学, 2018(02)
- [2]爆炸法合成金刚石概况及展望[J]. 中国科学院物理研究所. 勘探技术, 1977(05)
- [3]电子封装用金刚石复合材料的制备及导热性能研究[D]. 冯丹丹. 天津大学, 2018(06)
- [4]煤田小口径钻进技术讲座[J]. 小口径钻进技术学习班. 煤田地质与勘探, 1977(04)
- [5]爆炸合成金刚石概况及展望[J]. 中国科学院物理研究所. 人造金刚石, 1977(S3)
- [6]Fe-Ni-C-B系高温高压合成含硼金刚石单晶的工艺与机理研究[D]. 李和胜. 山东大学, 2009(05)
- [7]新型碳纳米粒子制备及结构演变规律[D]. 邹芹. 燕山大学, 2010(08)
- [8]一种静压法烧结聚晶体金刚石[J]. 中国科学院物理所六〇一组. 人造金刚石, 1977(S4)
- [9]金刚石多晶材料的制备与功能特性研究[D]. 高凯. 天津大学, 2012(07)
- [10]放电等离子体镀覆颗粒状金刚石和碳化硅的研究[D]. 常锐. 燕山大学, 2017(05)