江雷
- 作品数：7 被引量：12H指数：3
- 供职机构：天津大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程电子电信理学一般工业技术更多>>
- 毫秒脉冲激光合成超细纳米金刚石被引量：6
- 2007年
- 通过热力学和动力学的基本理论,分析了毫秒脉冲激光照射石墨悬浮液合成超细纳米金刚石的机理.在毫秒脉冲激光与石墨颗粒相互作用形成的碳蒸气羽中,通过碳蒸气凝聚形成了金刚石核.与纳秒脉冲激光相比,毫秒脉冲激光具有较低的功率密度和较长的脉宽,为金刚石核的生长提供了较小的过冷度,使得金刚石核的生长速率减小;而较小的生长速率也为金刚石表面形成sp2杂化结构提供了机会,它可以有效降低金刚石核的表面能,促使金刚石核稳定,但表面的sp2杂化也阻止了金刚石核的外延.以上两个原因决定了毫秒激光辐照石墨颗粒过程中只能获得超细的纳米金刚石.
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- 关键词：纳米金刚石脉冲激光热力学动力学
- 毫秒脉冲激光合成纳米金刚石的研究
- 本文采用毫秒脉冲激光轰击循环水中悬浮碳(石墨或碳黑)颗粒的方法合成了纳米金刚石，并且对金刚石的合成工艺、提纯工艺、纳米金刚石的形成机理以及碳颗粒大小和相结构对合成的影响进行了研究。
利用超声波震荡器将碳颗粒分散...
- 江雷
- 关键词：纳米金刚石合成工艺相结构
- 文献传递
- 碳原料结构对激光法合成纳米金刚石的影响被引量：2
- 2006年
- 为了确定在较低激光能量密度下(10~6W/cm^2)激光法合成纳米金刚石最适宜的碳原料,研究了三种结构不同的碳原料(炭黑、片状石墨、土状石墨)对合成纳米金刚石的影响．采用拉曼光谱对碳原料的结构进行了分析,结果显示炭黑、土状石墨和片状石墨这三种碳原料的结晶程度依次增强．用Nd：YAG脉冲激光分剐轰击不同碳原料的悬浮液,实验产物的透射电镜分析显示在激光照射炭黑和片状石墨的产物中没有金刚石生成,而在激光照射石墨的产物中发现了立方结构的金刚石,其颗粒尺寸约为5nm．因此,在10~6W/cm^2的脉冲激光作用下,无序炭黑和结晶较完整的片状石墨均不利于合成金刚石,只有有序化程度适中的土状石墨有利于合成金刚石．
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- 关键词：脉冲激光石墨金刚石纳米晶
- 激光轰击法制备纳米金刚石的提纯研究
- 2006年
- 用Nd：YAG脉冲激光轰击循环水中的石墨细微颗粒悬浮液的方法已成功制备出纳米金刚石粉末,但在产物中存在着大量的原料残余。为了从混合物中获得纳米金刚石,分别用热选择空气氧化法和化学酸氧化法(不同浓度)来提纯产物混合粉末中的纳米金刚石。通过对处理后样品进行热失重曲线和透射电镜分析,比较这两种提纯方法的结果,最终得出结论：采用热选择空气氧化法不能够有效提纯激光轰击法所制备的纳米金刚石；用纯高氯酸作为氧化剂可以有效地提纯激光轰击法制备的纳米金刚石。
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- 关键词：纳米金刚石
- 激光照射石墨悬浮液制备纳米金刚石的研究被引量：4
- 2006年
- 本文研究了一种用激光合成纳光金刚石的新方法。利用Nd:YAG脉冲激光照射循环流动的石墨悬浮液成功制备了纳米金刚石。与以往激光合成纳米金刚石方法相比,具有激光功率密度低(106W/cm2)、效率高的特点。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析了分别以炭黑、石墨为原料的不同实验产物的微观组织结构,在此基础上讨论了此方法的反应机理。研究结果表明:该方法制备的金刚石为立方结构,晶粒尺寸约为5nm,其相变路径为:由菱方石墨向立方金刚石的直接转变或六方石墨过渡到菱方石墨并最终形成立方金刚石的间接转变。
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- 关键词：脉冲激光石墨金刚石纳米晶
- 低功率密度激光合成金刚石的相变机制被引量：5
- 2007年
- 为了延长激光法合成纳米金刚石的有效作用时间从而提高合成效率,提出采用功率密度低、脉宽长的毫秒脉冲激光照射循环水介质中石墨颗粒合成纳米金刚石的新工艺。高分辨透射电镜(HRTEM)及X射线衍射(XRD)分析结果表明,产物中含大量具有球形单晶体结构或五重孪晶结构的金刚石颗粒(平均颗粒尺寸约为5 nm)。通过对纳米金刚石微观组织结构的分析以及理论计算测算出低功率密度(106W.cm-2)毫秒脉冲激光照射时石墨颗粒表面可达到最高温度5300 K,认为该功率密度毫秒脉冲激光照射石墨颗粒时,不能产生碳等离子体,只能使石墨颗粒熔融,得到液态碳。因此生成纳米金刚石的相变机制为:激光脉冲开始时,石墨颗粒吸收激光能量快速升温并达到熔融状态,激光脉冲过后,碳液滴迅速冷却,金刚石形核并长大得到纳米晶。
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- 关键词：激光技术纳米金刚石石墨相变
- 毫秒脉冲激光辐照炭黑颗粒悬浮液制备纳米金刚石
- 2008年
- 采用较低功率密度（10^6W／cm^2左右）的Nd：YAG毫秒脉冲（脉宽0．2～20ms）激光辐照循环溶液中的经球磨的炭黑颗粒悬浮液，成功地合成出了尺寸在5nm左右的纳米金刚石，且粒度分布均匀，利用透射电镜对提纯前和提纯后的产物进行了分析，发现产物中同时存在纳米碳洋葱、石墨颗粒和金刚石颗粒。推测可能的相变机理是激光束辐照炭黑，因为激光束内能量分布不均匀，导致部分炭黑温度升高较小．颗粒经历低温退火作用后少量炭黑无序组织发生石墨化转变，体积收缩形成纳米碳洋葱。温度升高较大的炭黑组织大量发生石墨化转变，后续的能量导致石墨化组织再通过固-固切变机制转化为金刚石结构。
- 田飞孙景胡胜亮江雷
- 关键词：炭黑纳米金刚石脉冲激光切变机制
