《人造金刚石生产工艺与理论》

第一章　晶体结构基础概论1

1-1　晶体1

1-2　晶面与晶面指数2

1-3　单晶与多晶3

1-4　晶体的共性3

1-5　晶体的外形和晶面角守恒4

1-6　金刚石晶体结构5

1-7　晶格类型5

1-8　石墨晶体结构6

1-9　合金触媒晶格结构7

第二章　人造金刚石的基本特性及主要用途9

2-1　金刚石晶胞、晶体结构特征及点阵常数9

2-2　人造金刚石常见的晶体形态9

2-3　金刚石的基本特性10

2-4　人造金刚石的应用分类13

第三章　人工合成金刚石原理与方法概述16

3-1　物质在高温高压作用下微观状态的变化16

3-2　石墨转化成金刚石的相变过程17

3-3　合成金刚石的温压条件的确定——石墨-金刚石相平衡图18

3-4　人工合成金刚石的方法简介19

3-5　静压触媒法合成金刚石的主要原材料20

3-6　静压法合成金刚石的组装块形式22

3-7　合成金刚石的高压设备22

3-8　静压法合成金刚石的升温升压工艺类型25

第四章　合成金刚石的碳素材料基础知识27

4-1　碳的原子结构类型27

4-2　碳的三种价状态类型——同素异构体28

4-3　石墨及石墨化概述30

4-4　合成金刚石专用石墨的性能30

第五章　静压触媒法合成金刚石晶体的生长规律及合成工艺的控制32

5-1　在合金触媒作用下石墨向金刚石转变过程的特征32

5-2　金刚石晶体生长过程中的特点33

5-3　金刚石晶体形成与阶段性条件的关系35

5-4　金刚石合成区内晶体生长点的热力学特征38

5-5　金刚石生长点的条件变化及晶形变化之规律40

5-6　V型生长区合成压力及温度的分布特征41

5-7　合成工艺控制概述43

5-8　合成压力在金刚石形成过程中的作用及控制规律44

5-9　合成温度对合成金刚石过程的作用及控制规律46

5-10　合成时间的控制规律问题47

5-11　静压法合成金刚石的晶核控制规律49

5-12　合成工艺因素匹配方式的分析51

5-13　合成片中几种压力、温度条件匹配现象的分析54

5-14　生产中合成工艺控制方法综述56

第六章　静压法合成金刚石的影响因素综述57

6-1　压机设备的压力系统57

6-2　加热系统的稳定因素58

6-3　支撑与传压的模具配合因素59

6-4　合成块组装方式的影响62

6-5　合成工艺条件的控制与操作因素的影响63

6-6　碳素材料的影响66

6-7　金属触媒材料的作用因素68

6-8　传压介质的影响70

6-9　合成体系对合成金刚石的影响72

第七章　人造金刚石的分选提纯工艺75

7-1　稀HNO3溶解触媒法75

7-2　电解（或电腐蚀）法除金属触媒工艺77

7-3 电解—重力分选后的金刚石精料中的石墨处理工艺84

7-4　磁流体静力分选法分选金刚石中的石墨工艺92

7-5　金刚石精料中的叶蜡石处理工艺100

第八章　人造金刚石晶体的质量检测与鉴定103

8-1　人造金刚石晶形的鉴定103

8-2　人造金刚石晶体的整形105

8-3　金刚石单晶的粒度分级105

8-4　人造金刚石晶体选形109

8-5　人造金刚石晶体单颗抗压强度的测定111

8-6　人造金刚石晶体的磁性114

8-7　人造金刚石其他性能的测定简介117

第九章　金刚石生产实例及经济效益的分析120

9-1　峰值在35/40～45/50目的粗粒优质金刚石合成工艺120

9-2　峰值在70/80～60/70目的中粒优质金刚石合成实例122

9-3　优质细粒及微米级金刚石生产工艺及应用实例122

9-4　？23腔体合成粗粒优质金刚石的生产实例125

9-5　金刚石晶形、粒度、质量与腔体之关系（实践与观察规律）126

9-6　金刚石生产的经济效益的分析127

第十章　有关人造金刚石合成的几个理论问题的讨论131

10-1　金刚石成核的热力学原理——初论晶核稳定尺寸及晶粒自动长大的条件131

10-2　触媒对金刚石形成的催化原理及控制133

10-3　NiMnCo合金触媒性能及要求138

10-4　金属元素对合成金刚石的催化效应律问题140

10-5　合成粗粒高强金刚石的基本条件及实践144

10-6　掺氮合成金刚石的几个问题的初步研究147

10-7　降低合成金刚石合成能量的可能性问题的研究150

第十一章　某些合成工艺条件实验方法的研究155

11-1　加热系统电路参数对合成效果的影响与监测155

11-2　合成棒中的压力、温度差（梯度）的形成与分布规律的研究156

11-3　确定合成工艺条件（p,T）的最低下限、最高上限与最佳值的实验方法158

11-4　金属触媒最低熔融压力与最高熔融压力的测定161

11-5　合成腔体大小与叶蜡石块、顶锤模具尺寸配合的研究162

11-6　顶锤的合理高度与热应力作用的关系164

第十二章　气相沉积法合成金刚石概论167

12-1　概述167

12-2　气相沉积金刚石的方法及装置类型简述168

12-3　气相沉积金刚石的气体原料170

12-4　气相沉积法机理探讨171

12-5　气相沉积法生长金刚石影响因素概述175

12-6　气相沉积的工艺条件及效果176

12-7　化学气相沉积产物的应用展望177

参考文献178

附表1．绞链式六面顶油压机合成金刚石“放炮”裂锤事故的分析及控制方法179

附表2．人造金刚石单颗抗压强度国家标准值　GB6407-86181