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本文利用六面顶压机, 在5.6 GPa, 1250—1450 ℃的高压高温条件下, 分别选用FeNiCo和NiMnCo触媒合金开展了金刚石大单晶的生长实验, 系统地考察了触媒组分对金刚石单晶裂纹缺陷的影响. 首先, 通过对两种组分触媒晶体生长实验对比发现, 金刚石大单晶裂纹缺陷出现的概率与触媒组分相关联. 同NiMnCo触媒相比, FeNiCo触媒生长的金刚石单晶更容易出现生长裂纹. 我们认为, 这与FeNiCo触媒黏度高、流动性差、碳素输运能力差、生长中晶体比表面积大, 进而导致其对生长条件稳定性的要求较高有关. 其次, 两种触媒极限增重速度和生长时间的关系曲线表明, 相同生长时间条件下, NiMnCo触媒生长金刚石单晶的极限增重速度相对较大. 再次, 扫描电子显微镜测试结果表明, 裂纹缺陷的出现与否同晶体表面平整度的高低无必然联系, 表面平整度高的金刚石单晶内部也可能存在裂纹缺陷. 最后, 经对金刚石单晶傅里叶微区红外测试结果进行分析, 得出了氮杂质含量的高低与金刚石单晶裂纹缺陷的出现与否无内在关联性的研究结论.

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《触媒组分对高温高压金刚石大单晶生长及裂纹缺陷的影响》

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文件号：296165

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