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河北工大提出石墨合成金剛石新機制 |
來(lái)源:中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間:2014-08-26 09:40:48 瀏覽次數: |
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(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)石墨和鉆石同屬碳的單質(zhì),但身價(jià)卻天壤之別。近日,河北工業(yè)大學(xué)在石墨—金剛石相變機制理論研究方面取得重大進(jìn)展。8月4日,Nature出版集團的《Scientific Reports》雜志刊發(fā)該校謝紅獻博士為第一作者的論文《Mechanism for direct graphite-to-diamond phase transition》(石墨—金剛石相變機制研究)。該研究為人工合成金剛石提供了一個(gè)全新的思路:可按人意愿控制人造多晶金剛石晶粒的大小,以及單晶金剛石的合成。
據介紹,金剛石是立方晶體結構,石墨是“ABABA”層狀晶體結構。石墨要轉變成立方晶體結構的金剛石,一般認為首先要轉變成“ABCABCA”結構的石墨,然后通過(guò)原子面的彎曲才能轉變成立方金剛石。該研究通過(guò)系統的分子動(dòng)力學(xué)模擬計算提出了一個(gè)嶄新的轉變機制:波狀彎曲滑移機制。該研究表明:如果首先把石墨的層間距壓縮到0.24nm左右,再沿[210]方向壓縮就可得到單晶立方金剛石;如果石墨層的間距過(guò)大或過(guò)小,沿[210]方向壓縮將會(huì )得到多晶立方金剛石或六角結構金剛石,且晶粒的大小決定于石墨層間距的大小。
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