晶界对纳米金刚石聚晶材料的力学性质影响研究

发布时间：2021-11-26 10:08

　　维氏硬度大于40 GPa的材料被定义为超硬材料。金刚石是天然存在最硬的材料,具有高维氏硬度,良好的不可压缩性和耐磨性等优异性能,但其易沿111解理面断裂,抗压强度较弱,韧性较低,在很大程度上限制了其应用。添加金属催化剂合成的金刚石虽然韧性得到一定的改善,但是极大的降低了金刚石的硬度。如何调控金刚石结构材料的力学性质,合成出具有较高硬度或断裂韧性的材料,并揭示材料微观结构与其力学性能之间的关系一直是超硬材料研究领域的重要课题。本文利用高温高压技术手段,以富勒烯、石墨烯等纳米碳与纳米金刚石粉均匀混合物作为前驱体,通过改变前驱物中各成分的摩尔比例,获得了具有不同微结构的超硬材料,研究了微结构变化及其对超硬块材力学性能的影响,得到以下结论:1.利用高温高压技术烧结了无添加,以及分别添加2%,5%,20%摩尔比富勒烯的纳米金刚石粉（平均直径30 nm）混合物,利用XRD、Raman、TEM等对样品进行表征,发现高温高压下无添加金刚石纳米粉直接烧结的块材中金刚石纳米晶出现了明显的晶粒细化、缺陷增加等现象,而当添加富勒烯烧结时,没有发现显著的晶粒长大或细化,金刚石纳米晶基本仍可保持初始的尺寸。进一步... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超硬材料及其制品

富勒烯分子和分子晶体的结构示意图

富勒烯材料的温度-压力相变图

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3519927