在金剛石亞穩定區域內生長(cháng)金剛石的方法有很多,比如氣相法,液相外延生長(cháng)法,氣液固相生長(cháng)法(VLS法)和常壓高溫合成法等。
氣相法是使含碳的氣體分子在低的大氣壓下被加熱分解而游離出碳原子,游離的碳原子在金剛石籽晶表面上沉淀生長(cháng)金剛石。
液相外延生長(cháng)法是在熔融的媒介物(如鉛,鋁等)中形成一個(gè)有低的溶解度的溶液,該溶液是在一個(gè)有溫差的反應裝置中流動(dòng)。金剛石晶種放在較冷的部分。熔融 媒介物從較熱部分流動(dòng)到較冷的部分,然后又從較冷的部分再回到較熱的部分,造成連續循環(huán),在循環(huán)的過(guò)程中,溶媒中的碳原子不斷沉淀在金剛石晶種上長(cháng)大。
氣液固相外延生長(cháng)法是用六千瓦的氙燈當作加熱源,錸針支撐金剛石晶種裝在石英甑中,然后放在燈光的焦點(diǎn)上。稍低于大氣壓的壓力把含碳氣體充滿(mǎn)石英甑作為碳源。通過(guò)顯微鏡可以看到金剛石晶須的形成以及生長(cháng)情況。晶須的生長(cháng)速度取決于溫度、壓力及其他一系列參數,平均每小時(shí)大約生長(cháng)10微米,有的時(shí)候每小時(shí)可以達到100至400微米。
常壓高溫合成法是將碳和一種或者是多種金屬置于鋁、鋰或鋅的熔體中,加熱到大約1650度,然后在常壓下降到室溫。這些金屬和碳的重量比為2.1:1.5。這種方法適用的溫度范圍在1400度到1800度,高溫需要保持半小時(shí)以上。所制得的金剛石的大小決定于冷卻時(shí)間,冷卻時(shí)間至少4小時(shí)才可得到可用的金剛石。金剛石的晶形是八面體的。
金剛石在亞穩定區域內的生長(cháng)方法由青島華泰石墨提供原創(chuàng ),未經(jīng)允許,不得轉載,轉載須注明出處。
(責任編輯:admin)