adamasnano NDNV20nmhi说明书

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钻石可分为两大产地:(1)天然钻石,(2)合成钻石。

天然钻石

天然钻石包括任何因自然发生的过程或事件而形成的钻石。在天然钻石 分类中,可以确定两个主要的子分类,我们将其称为陆地钻石和冲击钻石。 

陆地钻石形成于地幔内(地表以下约 100 英里),在那里难以置信的温度和压力可以促进由碳材料形成钻石。这些钻石通过火山运输运输到地表,通常在金伯利岩中发现。开采的天然钻石主要来自金伯利岩。

 

合成钻石由通过人类开发的方法生长的钻石组成。对金刚石合成的生长方法的开发是中期到20的后半中有影响力的创新个世纪,创造了几个行业,如石油和天然气革命性的材料的开发,切割和研磨,结束电子行业,等等。已开发的合成金刚石的三个主要来源是高压高温 (HPHT)、爆炸和化学气相沉积 (CVD)。对于纳米晶金刚石和荧光纳米金刚石的生产,爆炸或高温高压金刚石是最重要的。

高压高温 (HPHT) 合成钻石是在模拟天然钻石生长条件的高压(几 Gigapascals)和高温(~3000 °C)细胞内生产的(尽管受到更多控制)。在这些电池中,高纯度石墨通过熔融金属催化剂(例如镍)传输到金刚石晶种,在那里会发生成核和随后的金刚石生长。通常,可以用HPHT方法生长几十微米到几百微米数量级的颗粒。HPHT 金刚石最大的工业用途是制备高度耐磨的磨料切割或钻孔部件;然而,HPHT 钻石目前是制备荧光钻石的主要原料(原因稍后会说明)。

爆炸纳米金刚石 (DND) 是在爆炸的最初几微秒内存在的条件下形成的。不,爆震金刚石不是指通过引爆较大的金刚石颗粒将它们破碎成更小的颗粒而形成的金刚石,而是指由含碳本身形成的金刚石。TNT 和 RDX 的混合物等在密封腔内引爆,在某些情况下由气体、液体或什至冰块提供冷却(爆炸装药在爆炸前被冻结在一块冰块内)。在爆炸的最初几微秒内经历的高压和高温导致中含有的碳转化为液相,随着液体冷却,碳以约 4-5 纳米的球形金刚石颗粒形式沉淀出来。

化学气相沉积 (CVD) 金刚石是在特殊的生长反应器中在高温下形成的(但与 HPHT 或爆炸技术相比压力要低得多)。金刚石的生长是在含有金刚石籽晶的基材上开始的,通常使用甲烷 (CH 4 ) 和氢气 (H 2) 气体。CVD 金刚石和生长方法是半导体工业中许多材料所使用的生长方法的延伸;然而,用于生长 CVD 金刚石的反应器不同于传统的 CVD 反应器(这里将不讨论)。CVD 金刚石允许对非常原子级纯的金刚石进行最可控的生长,但它不是纳米晶微粒金刚石的可扩展生产方法。尽管如此,CVD 是生产用于微电子应用的薄膜金刚石的方法,它可用于生产更大的宝石级钻石。

钻石的类型分类

成熟的钻石科学分类系统与其天然或合成 来源有关,但与其氮杂质含量有关。氮可能是钻石中最重要的杂质成分,因为它会对光学外观和荧光特性产生巨大影响。应该注意的是,术语“杂质”在这个意义上的意思是“不是碳”,并不暗示氮的存在是不需要的污染物(在某些情况下,这可能是真的,但在其他情况下,它可能不是是)。两种主要的类型分类是:

  • I 型:含有氮作为其主要杂质成分的金刚石。

  • II 型:几乎不含可测量的氮杂质的金刚石。

在I类分类中:

  • Ia 型:含有约 0.1 at.% (~1000 ppm) 的置换氮杂质含量的金刚石。几乎所有的天然钻石都属于Ia 型。

  • Ib 型:含有约 0.01 at.% (~100 ppm) 置换氮杂质含量的金刚石。大多数HPHT 钻石 属于Ib 型。 

同样,II 类分类包含两个子分类(IIa 类和 IIb 类);然而,它们目前并未用于生产荧光纳米金刚石。大多数CVD 合成金刚石属于II 型,并且含有少于 0.005 at.% (<50 ppm) 的氮杂质。硼的存在用于确定 IIa 型和 IIb 型之间的区别,IIa 型是原子级纯度最高的钻石。

 

 

 

 

NDNV20nmhi 072621 1

System
Temperature (°c): 25.0
Duration Used (s): 80
count Rate (kcps): 148.5
Measurement Position (mm): 4.65
cell Description: Disposable sizing cuvette
Attenuator:6