用多砧壓機(jī)在壓力為12~25GPa、溫度為1800℃~2500℃的條件下,通過石墨直接轉(zhuǎn)化的方法已經(jīng)合成出純聚晶金剛石聚合體。這種聚晶金剛石是無色透明的,而且通過微束X-射線觀察可確定它具有立方對稱性。通過TEM觀察可看出,樣品是由10~20nm的金剛石單晶微粒構(gòu)成的,通過拉曼光譜儀可以觀察到,它的拉曼光譜中只有一條很弱的寬峰,其拉曼位移為~1331cm-1。壓痕法硬度測試表明,這種聚晶金剛石的努普硬度最高可達(dá)到140GPa,這個硬度等于甚至高于天然金剛石和合成金剛石的硬度(60~130GPa),而約為含有粘接劑的聚晶金剛石的硬度(50~60GPa)的二倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,天然聚晶金剛石可能是由包裹在寒冷的硬殼中的亞穩(wěn)態(tài)石墨下沉到較熱的區(qū)域,如地幔轉(zhuǎn)化區(qū)域中上升的巖漿,而發(fā)生快速轉(zhuǎn)化形成的。
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