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激光法制备超细纳米金刚石的相变机理

郑腊梅 吕豫文 唐少雄 戴文杰 随赛 任旭东

引用本文:
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激光法制备超细纳米金刚石的相变机理

    作者简介: 郑腊梅(1989-),女,硕士研究生,主要从事激光法制备新型碳纳米材料的研究。.
    通讯作者: 任旭东, renxd@mail.ujs.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51275556);江苏省六大人才高峰计划资助项目(2012-ZBZZ-025);江苏省高校优势学科建设工程资助项目

  • 中图分类号: TN249;TB383

Phase growth mechanism of ultra-fine nano-diamond prepared by nanosecond laser

    Corresponding author: REN Xudong, renxd@mail.ujs.edu.cn
  • CLC number: TN249;TB383

  • 摘要: 为了研究激光法制备纳米金刚石的相变机理,采用纳秒脉冲激光冲击微米级石墨悬浮液,并做强酸高温氧化提纯处理,结合X射线衍射、喇曼光谱、高分辨率透射电镜等表征手段以及热力学和动力学分析方法,对实验结果进行了理论分析和实验验证。合成得到分散均匀、尺寸在4nm~12nm的超细纳米金刚石。结果表明,纳秒激光辐照下,石墨是通过固态-气态-液态-固态的形式转变为金刚石结构的;与毫秒脉冲激光相比,高功率密度、短脉宽的纳秒激光为金刚石核的生长提供了大的过冷度,提高了金刚石的形核率和生长速率;但是纳米金刚石的生长温度范围极小,冷却过程中石墨结构与金刚石结构同时形核、长大,引起金刚石颗粒表面的石墨化,限制了纳米金刚石的生长。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-10
  • 录用日期:  2015-01-04
  • 刊出日期:  2016-01-25

激光法制备超细纳米金刚石的相变机理

    通讯作者: 任旭东, renxd@mail.ujs.edu.cn
    作者简介: 郑腊梅(1989-),女,硕士研究生,主要从事激光法制备新型碳纳米材料的研究。
  • 1. 江苏大学机械工程学院, 镇江 212013
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(51275556);江苏省六大人才高峰计划资助项目(2012-ZBZZ-025);江苏省高校优势学科建设工程资助项目

摘要: 为了研究激光法制备纳米金刚石的相变机理,采用纳秒脉冲激光冲击微米级石墨悬浮液,并做强酸高温氧化提纯处理,结合X射线衍射、喇曼光谱、高分辨率透射电镜等表征手段以及热力学和动力学分析方法,对实验结果进行了理论分析和实验验证。合成得到分散均匀、尺寸在4nm~12nm的超细纳米金刚石。结果表明,纳秒激光辐照下,石墨是通过固态-气态-液态-固态的形式转变为金刚石结构的;与毫秒脉冲激光相比,高功率密度、短脉宽的纳秒激光为金刚石核的生长提供了大的过冷度,提高了金刚石的形核率和生长速率;但是纳米金刚石的生长温度范围极小,冷却过程中石墨结构与金刚石结构同时形核、长大,引起金刚石颗粒表面的石墨化,限制了纳米金刚石的生长。

English Abstract

参考文献 (17)

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