發(fā)布時(shí)間：2023-07-25 03:59

　　金剛石是自然界中天然形成的交代礦物,其主要來(lái)源于地下120-200千米深的上地幔層,經(jīng)過(guò)火山噴發(fā)隨地幔巖漿被帶到地表。由于金剛石形成條件的苛刻及形成環(huán)境的多樣性,在金剛石形成過(guò)程中捕獲了環(huán)境中的物質(zhì)成分并保存于金剛石內(nèi)部形成金剛石包裹體。這些包裹體為我們研究金剛石形成機(jī)制提供了直觀的素材,也為研究地球地幔物質(zhì)循環(huán)的提供素材。天然金剛石形成環(huán)境的探索是研究金剛石形成機(jī)制至關(guān)重要的一步,碳素來(lái)源、形成條件、如何結(jié)晶成金剛石晶體等問(wèn)題的線索均可以通過(guò)金剛石內(nèi)部的包裹體中尋找蛛絲馬跡。研究發(fā)現(xiàn),金剛石其內(nèi)部含有的雜質(zhì)元素有氮、氫、氧、硼、硫等50多種,但是廣泛存在于金剛石中的只有氮、氫、氧三種元素。氮元素是最早被發(fā)現(xiàn)的,也是研究最廣泛的雜質(zhì)元素。其次,氫元素作為僅次于氮的另一重要元素,近年來(lái)也越來(lái)越得到各國(guó)學(xué)者的重視。還有就是氧元素,氧存在于金剛石晶體中的認(rèn)識(shí)由來(lái)已久,而且金剛石包裹體的物質(zhì)成分絕大部分都含有氧,氧在地球內(nèi)部的含量也是非常高的,但是關(guān)于氧摻雜金剛石的研究國(guó)際上很少。對(duì)天然金剛石來(lái)說(shuō),氮、氫、氧在金剛石成核、生長(zhǎng)過(guò)程中均起到至關(guān)重要的作用。因此,在研究金剛石形成機(jī)制的過(guò)程中不能將...

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
論文提要
中文摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金剛石晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.2.1 金剛石晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 金剛石晶體性質(zhì)
    1.3 金剛石的分類
    1.4 本文選題意義和研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題的意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 金剛石的光譜學(xué)特征
    2.1 引言
    2.2 光學(xué)顯微鏡
        2.2.1 光學(xué)顯微鏡簡(jiǎn)介
        2.2.2 光學(xué)顯微鏡成像原理
        2.2.3 光學(xué)顯微鏡的應(yīng)用
    2.3 傅里葉紅外吸收光譜
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 物質(zhì)原子間常見的振動(dòng)類型
        2.3.3 紅外圖譜的在金剛石方面的應(yīng)用
        2.3.4 金剛石傅里葉紅外吸收光譜解析
        2.3.5 金剛石中氮含量的計(jì)算方法
    2.4 拉曼散射光譜
        2.4.1 基本原理
        2.4.2 拉曼光譜在金剛石表征中的應(yīng)用
第三章 金剛石發(fā)展歷程
    3.1 引言
    3.2 天然金剛石的探索歷程
        3.2.1 天然金剛石的起源
        3.2.2 天然金剛石的顏色
        3.2.3 金剛石包裹體的研究
    3.3 人造金剛石的發(fā)展歷程
        3.3.1 人造金剛石的探索歷程
        3.3.2 高溫高壓合成金剛石的理論基礎(chǔ)-溶劑理論
        3.3.3 人造金剛石高壓設(shè)備
        3.3.4 實(shí)驗(yàn)組裝的確定
        3.3.5 高溫高壓合成金剛石的生長(zhǎng)環(huán)境的研究進(jìn)展
    3.4 金剛石的高溫高壓退火研究
        3.4.1 金剛石高溫高壓退火的研究歷程
        3.4.2 金剛石高溫高壓退火研究的意義
第四章 以C₃H₅N₃O為有機(jī)添加劑的高溫高壓金剛石的合成及表征
    4.1 引言
    4.2 C₃H₅N₃O簡(jiǎn)介及實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        4.2.1 C₃H₅N₃O簡(jiǎn)介
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.3 C₃H₅N₃O環(huán)境中合成金剛石的光學(xué)照片
    4.4 C₃H₅N₃O環(huán)境中合成金剛石的紅外表征
    4.5 C₃H₅N₃O環(huán)境中合成金剛石的拉曼表征
    4.6 C₃H₅N₃O環(huán)境中合成金剛石的XPS能譜
    4.7 本章小結(jié)
第五章 以C₃H₈N₄O₂為有機(jī)添加劑的高溫高壓金剛石的合成及表征
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.2.1 C₃H₈N₄O₂簡(jiǎn)介
    5.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.4.1 添加C₃H₈N₄O₂ 后的金剛石合成實(shí)驗(yàn)條件
        5.4.2 添加C₃H₈N₄O₂后合成的金剛石晶體的紅外表征
        5.4.3 添加C₃H₈N₄O₂后合成的金剛石晶體的拉曼表征
    5.5 本章小結(jié)
第六章 以CH₆N₄O為有機(jī)添加劑的高溫高壓金剛石的合成及表征
    6.1 引言
    6.2 CH₆N₄O簡(jiǎn)介與實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        6.2.1 CH₆N₄O簡(jiǎn)介
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        6.3.1 NiMnCo-C體系中添加不同含量CH₆N₄O后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.3.2 添加CH₆N₄O后合成金剛石晶體的紅外表征
    6.4 {NaN3
+ CH₆N₄O}復(fù)合添加劑合成金剛石及表征
    6.5 本章小結(jié)
第七章 N-H-O共摻雜金剛石中出現(xiàn)的“毛刺”現(xiàn)象
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        7.3.1 氮、氫、氧共摻雜金剛石的合成條件及結(jié)果
        7.3.2 以C₃H₅N₃O為添加劑合成金剛石晶體的“毛刺”現(xiàn)象
        7.3.3 以C₃H₈N₄O₂為添加劑合成金剛石晶體的“毛刺”現(xiàn)象
        7.3.4 以CH₆N₄O為添加劑合成金剛石晶體的“毛刺”現(xiàn)象
        7.3.5 加入NaN₃后氮、氫、氧共摻雜金剛石的“毛刺”現(xiàn)象
    7.4 本章小結(jié)
第八章 對(duì)N-H-O共摻雜金剛石的高溫高壓退火研究
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    8.3 N-H-O摻雜金剛石高溫高壓退火條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        8.3.1 退火條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        8.3.2 退火前后晶體的光學(xué)分析
        8.3.3 退火前后金剛石的拉曼表征
        8.3.4 高溫高壓退火前后氮、氫、氧共摻雜金剛石的紅外光譜表征
    8.4 本章小結(jié)
第九章 結(jié)論與展望
    9.1 結(jié)論
    9.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
攻讀博士學(xué)位期間公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3837120

boshi