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宝石级金刚石单晶生长机制的研究

关键词 宝石级 , 金刚石 , 单晶|2004-10-06 00:00:00|制造技术|来源 《金刚石与磨料磨具工程》2004.2
摘要     摘要:高温高压温差法生长优质宝石级金刚石单晶要求严格控制晶体的生长速度,因为晶体生长速度过快会导致熔体金属来不及扩散从而在晶体中产生包裹体,影响晶体的质量。本文考虑了低速生...

     摘要:高温高压温差法生长优质宝石级金刚石单晶要求严格控制晶体的生长速度,因为晶体生长速度过快会导致熔体金属来不及扩散从而在晶体中产生包裹体,影响 晶体的质量。本文考虑了低速生长条件下宝石级金刚石单晶的生长情况,结果发现,在以{100}面作为晶种的生长面的情况下,无论合成温度高低,低速生长出 的晶体中均不存在金属包裹体,这与日本住友早期的结果有所不同。
1970年,G.E公司的研究小组利用高温高压温差法成功生长出高纯优质宝石级金刚石单晶,自此以来,高温高压温差法便成为1mm以上的优质宝石级金刚石单晶合成的最为有效的一种方法。
不过,温差法生长优质宝石级金刚石单晶对晶体的生长速度有着严格的要求,因为过快的生长速度会导致合成过程中熔体金属来不及扩散从而在晶体中 产生包裹体,影响晶体的质量。并且,日本住友公司有文献报导,金属包裹体的存在和晶体的晶型有很大关系。在晶种{100}为晶体生长面时,{111}面发 达的晶体,无论如何都会有包裹体存在。而晶体的生长形貌和合成温度有直接关系,{111}面为高温生长区,{100}面为低温生长区,也就是说,高温合成 出晶体中肯定有金属包裹体存在。要想合成优质宝石级金刚石单晶,必须要不严格控制合成温度。

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