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法合成钻石三法合成钻石合成原理和方法

时间:2022-05-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:法合成钻石三、CVD法合成钻石合成原理和方法化学气相沉淀法合成钻石有几种方法,如热丝法、火焰法、等离子体喷射法和微波等离子体法等,但最常用的方法是微波等离子体法。所谓等离子体简单说就是气体在电场作用下电离成正离子及电子,通常成对出现,保持电中性。目前,可以合成加氮的褐色CVD钻石、加硼的蓝色CVD钻石和高纯度的近无色CVD钻石。

法合成钻石

三、CVD法合成钻石

合成原理和方法

化学气相沉淀法合成钻石有几种方法,如热丝法、火焰法、等离子体喷射法和微波等离子体法等,但最常用的方法是微波等离子体法。

微波等离子体法即在钻石的亚稳定区,采用高温(大致800到1 000℃)低压条件,在真空反应舱内用微波将含碳气体-甲烷(CH4)和氢气加热,产生等离子体,碳从气体化合物的状态分解成单独游离的原子状态,经过扩散和对流,最后以钻石结构形式沉淀在基片或种晶上。一般从天然或高温高压合成钻石上切取{100}晶面的薄片作为种晶。其中氢原子对抑制石墨的形成有重要作用。所谓等离子体简单说就是气体在电场作用下电离成正离子及电子,通常成对出现,保持电中性。这种状态被称为除气、液、固态外物质的第四态。如CH化合物电离成C和H等离子体。

目前,可以合成加氮的褐色CVD钻石、加硼的蓝色CVD钻石和高纯度的近无色CVD钻石。原石常呈板状或厚板状晶体,其发光特征、包裹体特征和各类谱学特征与天然钻石和HTHP合成钻石明显不同。

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