金刚石损伤的原位扫描电镜研究

摘要：

金刚石作为超硬材料又具有良好的导热性,是精密加工刀具的理想材料,同时也有望成为下一代半导体材料.无论是在哪一种应用背景下,金刚石材料的耐久性都十分重要,这也就引发了对于金刚石损伤的探索.本研究利用原位扫描电镜对金刚石氧化损伤及金刚石与黑色金属热接触损伤进行探究.动态观察表明,纳米金刚石氧化过程中于400℃出现数量减少,由于外层石墨层的包覆,纳米金刚石的氧化表现为内部坍缩.而块体金刚石在800℃下开始发生氧化损伤.氧化过程中金刚石表面出现sp3杂化非晶碳形式的中间相,并在1 200℃下出现晶面的选择性氧化.在金刚石与铁的热接触过程中,1000℃下γ-Fe成为主导物相,并通过其溶碳能力使金刚石表面发生刻蚀.本研究揭示了金刚石两种损伤的微观机理,对金刚石损伤的抑制有重要的指导作用.

关键词：原位扫描电镜、动态观察、金刚石、氧化损伤、黑色金属

所属期刊栏目：39

分类号：O643.36;TN304;TB383

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;教育部长江学者奖励计划项目

在线出版日期：2022-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：85-93