CVD合成鉆石的寶石學(xué)特征、鑒定和應(yīng)用前景
本文關(guān)鍵詞:CVD合成鉆石的寶石學(xué)特征、鑒定和應(yīng)用前景,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鉆石是自然界已發(fā)現(xiàn)的具有最高硬度、強(qiáng)度和耐磨性的礦物材料,具有其他材料無(wú)法比擬的優(yōu)異性能,使其成為當(dāng)今世界上最優(yōu)秀的全方位材料,在許多工業(yè)領(lǐng)域中起著不可替代的作用。然而天然鉆石儲(chǔ)量少,開(kāi)采困難,不能滿足工業(yè)領(lǐng)域甚至消費(fèi)領(lǐng)域的需要,而HTHP法合成鉆石數(shù)量和尺寸很有限,,加工成本又高,所以它們的多種應(yīng)用受到極大的限制,但是化學(xué)氣相沉積法(CVD)合成鉆石技術(shù)的出現(xiàn)和完善可以解決這些問(wèn)題,目前CVD方法制備的寶石級(jí)鉆石單晶材料幾乎實(shí)現(xiàn)了天然鉆石的全部特征。 本文通過(guò)對(duì)CVD合成鉆石樣品進(jìn)行了常規(guī)儀器、DiamondSureTM、紅外光譜、拉曼光譜、DiamondPlusTM、紫外可見(jiàn)光譜、DiamondViewTM和光致發(fā)光等一系列測(cè)試實(shí)驗(yàn),研究總結(jié)得出CVD合成鉆石主要特點(diǎn): 1、CVD合成鉆石毛坯具有典型的鋸齒狀的層狀結(jié)構(gòu)和激光切割痕跡。 2、無(wú)色-近無(wú)色CVD合成鉆石為Ⅱa型鉆石,雖然紅外光譜未發(fā)現(xiàn)與N、H有關(guān)的吸收峰,但是紫外可見(jiàn)光譜和光致發(fā)光光譜檢測(cè)到微量N、Si起的缺陷,包括UV-Vis圖譜中的270nm、737nm吸收峰和360nm吸收臺(tái)階的,以及光致發(fā)光圖譜中的503.5nm、575nm、596nm、597nm、625.6nm、637nm和737nm等特征吸收峰。 3、熒光圖像呈現(xiàn)橙紅色、藍(lán)綠色或夾雜紫色的綠藍(lán)色熒光,無(wú)-強(qiáng)藍(lán)綠色磷光,具有細(xì)致紋理、層狀生長(zhǎng)紋理、晶疇和斑駁的熒光顏色等特征。 4、CVD合成鉆石的綜合處理,尤其是HTHP退火處理仍是鑒定的難點(diǎn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,不同光源條件下各吸收峰強(qiáng)度存在變化,不能簡(jiǎn)單通過(guò)637nm和575nm吸收峰強(qiáng)度對(duì)比、存在503.3nm、625.6nm和596nm、597nm雙吸收峰等特征判斷CVD合成鉆石是否經(jīng)過(guò)HTHP退火處理。 隨著CVD合成鉆石技術(shù)和工藝的不斷提高,寶石實(shí)驗(yàn)室必須努力不斷的完善此類新技術(shù)合成材料的鑒定技術(shù)和最新進(jìn)展,確保整個(gè)鉆石行業(yè)有序健康的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】:CVD合成鉆石 熒光圖像 UV-Vis光譜 光致發(fā)光
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TQ164
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 引言7-9
- 第2章 CVD 合成鉆石的研究現(xiàn)狀9-15
- 2.1 傳統(tǒng)的鉆石合成工藝及技術(shù)9-10
- 2.2 CVD 合成鉆石技術(shù)10-13
- 2.3 CVD 合成鉆石的研究現(xiàn)狀與存在問(wèn)題13-15
- 第3章 CVD 合成鉆石的基本特征15-24
- 3.1 CVD 合成鉆石的結(jié)構(gòu)15
- 3.2 CVD 合成鉆石的類型15-16
- 3.3 CVD 合成鉆石的光學(xué)特征16-22
- 3.4 CVD 合成鉆石的其他特征22-24
- 第4章 CVD 合成鉆石的測(cè)試與分析24-54
- 4.1 常規(guī)儀器檢測(cè)24-28
- 4.2 DiamondSureTM檢測(cè)28-29
- 4.3 紅外光譜儀檢測(cè)29-31
- 4.4 激光拉曼光譜儀檢測(cè)31
- 4.5 DiamondPlusTM檢測(cè)31-33
- 4.6 紫外可見(jiàn)光光譜儀檢測(cè)33-36
- 4.7 DiamondViewTM檢測(cè)36-44
- 4.8 光致發(fā)光檢測(cè)44-53
- 4.9 CVD 合成鉆石的實(shí)驗(yàn)室鑒定步驟53-54
- 第5章 CVD 合成鉆石存在的問(wèn)題及應(yīng)用前景54-56
- 5.1 CVD 合成鉆石與天然鉆石的對(duì)比54-55
- 5.2 CVD 合成鉆石的應(yīng)用前景55-56
- 結(jié)論56-57
- 致謝57-58
- 參考文獻(xiàn)58-60
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:CVD合成鉆石的寶石學(xué)特征、鑒定和應(yīng)用前景,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):446632
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