CVD合成钻石的宝石学特征、鉴定和应用前景

发布时间：2017-06-13 13:13

  本文关键词：CVD合成钻石的宝石学特征、鉴定和应用前景，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钻石是自然界已发现的具有最高硬度、强度和耐磨性的矿物材料，具有其他材料无法比拟的优异性能，使其成为当今世界上最优秀的全方位材料，在许多工业领域中起着不可替代的作用。然而天然钻石储量少，开采困难，不能满足工业领域甚至消费领域的需要，而HTHP法合成钻石数量和尺寸很有限，，加工成本又高，所以它们的多种应用受到极大的限制，但是化学气相沉积法（CVD）合成钻石技术的出现和完善可以解决这些问题，目前CVD方法制备的宝石级钻石单晶材料几乎实现了天然钻石的全部特征。 本文通过对CVD合成钻石样品进行了常规仪器、DiamondSureTM、红外光谱、拉曼光谱、DiamondPlusTM、紫外可见光谱、DiamondViewTM和光致发光等一系列测试实验，研究总结得出CVD合成钻石主要特点： 1、CVD合成钻石毛坯具有典型的锯齿状的层状结构和激光切割痕迹。 2、无色-近无色CVD合成钻石为Ⅱa型钻石，虽然红外光谱未发现与N、H有关的吸收峰，但是紫外可见光谱和光致发光光谱检测到微量N、Si起的缺陷，包括UV-Vis图谱中的270nm、737nm吸收峰和360nm吸收台阶的，以及光致发光图谱中的503.5nm、575nm、596nm、597nm、625.6nm、637nm和737nm等特征吸收峰。 3、荧光图像呈现橙红色、蓝绿色或夹杂紫色的绿蓝色荧光，无-强蓝绿色磷光，具有细致纹理、层状生长纹理、晶畴和斑驳的荧光颜色等特征。 4、CVD合成钻石的综合处理，尤其是HTHP退火处理仍是鉴定的难点，通过实验测试表明，不同光源条件下各吸收峰强度存在变化，不能简单通过637nm和575nm吸收峰强度对比、存在503.3nm、625.6nm和596nm、597nm双吸收峰等特征判断CVD合成钻石是否经过HTHP退火处理。 随着CVD合成钻石技术和工艺的不断提高，宝石实验室必须努力不断的完善此类新技术合成材料的鉴定技术和最新进展，确保整个钻石行业有序健康的发展。
【关键词】：CVD合成钻石 荧光图像 UV-Vis光谱 光致发光
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ164
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 引言7-9
• 第2章 CVD 合成钻石的研究现状9-15
• 2.1 传统的钻石合成工艺及技术9-10
• 2.2 CVD 合成钻石技术10-13
• 2.3 CVD 合成钻石的研究现状与存在问题13-15
• 第3章 CVD 合成钻石的基本特征15-24
• 3.1 CVD 合成钻石的结构15
• 3.2 CVD 合成钻石的类型15-16
• 3.3 CVD 合成钻石的光学特征16-22
• 3.4 CVD 合成钻石的其他特征22-24
• 第4章 CVD 合成钻石的测试与分析24-54
• 4.1 常规仪器检测24-28
• 4.2 DiamondSureTM检测28-29
• 4.3 红外光谱仪检测29-31
• 4.4 激光拉曼光谱仪检测31
• 4.5 DiamondPlusTM检测31-33
• 4.6 紫外可见光光谱仪检测33-36
• 4.7 DiamondViewTM检测36-44
• 4.8 光致发光检测44-53
• 4.9 CVD 合成钻石的实验室鉴定步骤53-54
• 第5章 CVD 合成钻石存在的问题及应用前景54-56
• 5.1 CVD 合成钻石与天然钻石的对比54-55
• 5.2 CVD 合成钻石的应用前景55-56
• 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60

【参考文献】

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本文编号：446632