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高温高压下掺硼宝石级金刚石单晶生长特性的研究被引量：8: 2014年; 本文在5.1—5.6 GPa,1230—1600℃的压力、温度条件下,以FeNiMnCo作为触媒,进行单质硼添加宝石级金刚石单晶的生长研究.借助于有限元法,对触媒内的温度场进行模拟.研究得到了FeNiMnCo-C-B体系下,金刚石单晶生长的P-T相图.该体系下合成金刚石单晶的最低压力、温度条件分别为5.1 GPa,1230℃左右.研究发现,在单晶同一{111}扇区内部,硼元素呈内多外少的分布规律.有限元模拟结果给出,该分布规律是由在晶体生长过程中,{111}扇区的增长速度逐渐减小所致.{111}晶向的晶体生长实验结果表明,硼元素优先从{111}次扇区进入晶体.研究发现,这是该扇区增长速度相对较快,硼元素扩散逃离可用时间短导致的.另外,同磨料级掺硼金刚石单晶生长相比,对于温度梯度法生长掺硼宝石级金刚石单晶,由于晶体的增厚速度较慢,即使硼添加量相对较高,也可以实现表面无凹坑缺陷的优质金刚石单晶的生长.; 肖宏宇李尚升秦玉琨梁中翥张永胜张东梅张义顺; 关键词：高温高压温度梯度金刚石触媒

B2O3添加宝石级金刚石单晶的生长特性被引量：2: 2016年; 利用温度梯度法,在5.3—5.7 GPa压力、1200—1600℃的温度条件下,将B_2O_3粉添加到FeNiMnCo+C合成体系内,进行B_2O_3添加宝石级金刚石单晶的合成.研究得到了FeNiMnCo触媒生长B_2O_3添加宝石级金刚石单晶的相图分布规律.结果表明B_2O_3添加会使晶体生长的"V"形区上移和低温六面体单晶生长区间变宽.通过晶体生长实验,研究合成了不同形貌的B_2O_3添加宝石级金刚石单晶.研究同时证实,B_2O_3的过量添加会对宝石级金刚石单晶生长带来不利影响.当B_2O_3的添加量高于约3 wt‰、生长时间超过20 h时,很难实现优质B_2O_3添加宝石级金刚石单晶的生长.但B_2O_3的适量添加(不超过1 wt‰),有助于提高低温板状六面体宝石级金刚石单晶的成品率.通过对晶体生长速度的研究发现,B_2O_3的添加使得优质晶体的生长速度明显降低,随着晶体生长时间的延长,B_2O_3添加剂对晶体生长的抑制作用会越发明显.扫描电镜测试结果表明,合成体系内B_2O_3添加剂的引入,导致晶体表面的平整度明显下降.; 肖宏宇刘利娜秦玉琨张东梅张永胜隋永明梁中翥; 关键词：高温高压温度梯度金刚石

太阳辐射传感器件被引量：1: 2011年; 太阳辐射测量将对预测长期的气候变化提供重要依据。为了获得更加精确的太阳辐出度数据,研制微型化、高精度的绝对辐射计是今后太阳辐射探测的重要研究方向。介绍了目前研究的几种典型的太阳辐射传感器件,重点阐述了几种常用的热电型辐射探测器,对它们的特点进行了分析和比较。; 梁中翥; 关键词：太阳辐射 MEMS

微型红外辐射探测芯片的设计及实验研究被引量：2: 2011年; 针对太阳辐照度测量仪器高性能及微型化的要求,研究了一种绝对辐射计的关键器件———微机电系统(MEMS)微型红外辐射探测芯片。该芯片以在红外宽光谱范围内具备高吸收率的镍磷黑膜层吸收辐射,以高机械性能、高热导率且绝缘的金刚石材料作为基片,利用集成的薄膜电阻丝进行电加热等效。制备的镍磷黑红外吸收膜层的表面具有较多无规则微孔,其直径分布在50nm～10μm,形成一个布满微孔特征的表面。镍磷黑红外吸收膜层的反射率在1.5～16μm光谱范围为0.4%以下,其红外透射比在1.5～15μm波段为0.15%以下,从而有效吸收率达到0.99以上。选择电学性能稳定的康铜材料作为薄膜电阻丝材料,采用MEMS工艺制备薄膜电阻丝。薄膜电阻丝的电阻稳定在50.3kΩ,能够满足红外辐射探测芯片的设计要求。; 梁中翥

降温工艺对宝石级金刚石单晶品质的影响被引量：5: 2018年; 在国产六面顶压机上,采用温度梯度法,在5.6 GPa,1200—1400?C的高压高温条件下,裂晶问题频繁出现的合成周期内,围绕裂晶现象开展了Ib型宝石级金刚石单晶的生长研究,系统考察了降温工艺对宝石级金刚石单晶品质的影响.针对宝石级金刚石单晶常见的裂纹缺陷,借助于扫描电子显微镜,分别对优质金刚石单晶和存在裂纹金刚石单晶的表面形貌进行了表征;利用微区傅里叶转换红外光谱测试手段,对上述两类晶体的N杂质含量分别进行了测试,依据测试结果,对裂晶出现的原因进行了分析;分别采用传统断电降温和缓慢降温工艺,考察了晶体生长结束后的降温工艺对宝石级金刚石单晶品质的影响.结果表明,缓慢降温工艺在很大程度上可以有效抑制裂晶问题出现.另外,从宝石级金刚石单晶品质和单晶受到的外应力两个方面着手,分别对裂晶出现的机理和采用缓慢降温工艺有效解决裂晶问题的机理进行了讨论.; 肖宏宇秦玉琨刘利娜鲍志刚唐春娟孙瑞瑞张永胜李尚升贾晓鹏; 关键词：高温高压

光辐射吸收材料表面形貌与吸收率关系研究被引量：3: 2011年; 光辐射吸收材料不同的表面形貌对入射光具有不同的多重反射吸收效果,对光辐射的吸收有较大的影响,合适的表面形貌可以提高光辐射有效吸收率.本文通过光线追迹的方法对V形表面、正弦表面、具有正态倾角(平均倾角)分布的表面以及具有正态高度分布的表面进行模拟,分析了这四种表面对光辐射吸收率的提升效果及其入射角特性.通过倾角分布分析,得出不同表面形貌提升吸收率共同的必要条件,即倾角中心分布至少大于30°,并指出V形表面在正入射时对吸收率提升的优越性.; 苏法刚梁静秋梁中翥朱万彬; 关键词：表面形貌吸收率

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国家自然科学基金(61007023)