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当溶液中金刚石晶体生长的第三种驱动力

发布时间:2021-09-11 16:41:12 阅读: 来源:搅拌站仓顶除尘器厂家

溶液中金刚石晶体生长的第三种驱动力

高温高压条件下溶液中金刚石晶体生长的驱动力可以归纳为两种:即由过剩压引起的驱动力和由中国企业每一年需要进口范围达两3百亿元温度差引起的驱动力。前一种是碳原子在一定压力温度的溶液中从石墨向金刚石转移的驱动力;后一种是碳原子在一定压力温度的溶液中从较高温的金刚石向较低温的金刚石转移的驱动力。

由表面自由能差引起的驱动力可以称为金刚石晶体生长的第三种驱动力,这种说法源于对采用金属助剂的金刚石多晶体烧结中金刚石异常粒成长特征的分析。

实验结果表现以下共同特征:

1、所有样品中都没有发现石墨相

2、异常粒成长开始发生的位置总是在金属助剂相对富集的地方,与在样品中所处的几何位置和可能估计的温度压力分布都没有对应关系

3、金刚石异常成长晶粒与周围细小晶粒之间通常存在一层金属膜,其厚度在几微米至数十微米之间

4、金刚石异常成长晶粒的生长速度随温度升高而明显增加

论文征集:

5、原料粒度越小,金刚石异常粒成长现象越容易发生,且生长速度越快

6、与原料金刚石粒度的表面相比,金刚石异常成长晶粒表面相对平整

这种金刚石异常粒成长现象表明:在体系中发生了明显的单方向的物质运输过程。碳从原料微粉金刚石中通过金属溶液大量转移到异常发育的较大的晶粒中去,使这种晶粒迅速长大,同时消耗掉周围的微粉。

促使碳原子单方向输运的原因并非如前所述的两种驱动力:

首先在所有样品烧结的各个阶段都没有发现石墨相,这就确信由过传统材料及工艺已不能满足发展要求剩压引起的驱动力不存在;同时异常粒在样品中所处的几何位置和可能估计的温度压力分布都没有对应关系,是随机的,而且,金刚石异常成长晶粒的生长速度对温度和原料粒度非常敏感,这就确信由温度差引起的驱动力也不存在。

可以推想存在一种只与粒度相关的驱动力,在这种驱动力作用下,一方面碳原子不断从细小晶粒表面溶入金属,另一方面碳原子不断从金属中析出到出大的晶粒表面上去。实际上,溶解和析出在大小晶粒表面都应该是同时存在的,只是当它们靠的很近时,在微粉表面溶解快于析出,而在大晶粒表面析出大于已成为衡量各汽车设计能力的1个重要指标溶解,其原因时微粉具有大的多的比表面积,其表面自由能比大晶粒的表面自由能高,尤其是在微粉粒度很小时,这种差别更明显。

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