維氏硬度大于40 GPa的材料被定義為超硬材料。金剛石是天然存在最硬的材料,具有高維氏硬度,良好的不可壓縮性和耐磨性等優(yōu)異性能,但其易沿111解理面斷裂,抗壓強度較弱,韌性較低,在很大程度上限制了其應用。添加金屬催化劑合成的金剛石雖然韌性得到一定的改善,但是極大的降低了金剛石的硬度。如何調控金剛石結構材料的力學性質,合成出具有較高硬度或斷裂韌性的材料,并揭示材料微觀結構與其力學性能之間的關系一直是超硬材料研究領域的重要課題。本文利用高溫高壓技術手段,以富勒烯、石墨烯等納米碳與納米金剛石粉均勻混合物作為前驅體,通過改變前驅物中各成分的摩爾比例,獲得了具有不同微結構的超硬材料,研究了微結構變化及其對超硬塊材力學性能的影響,得到以下結論:1.利用高溫高壓技術燒結了無添加,以及分別添加2%,5%,20%摩爾比富勒烯的納米金剛石粉（平均直徑30 nm）混合物,利用XRD、Raman、TEM等對樣品進行表征,發(fā)現(xiàn)高溫高壓下無添加金剛石納米粉直接燒結的塊材中金剛石納米晶出現(xiàn)了明顯的晶粒細化、缺陷增加等現(xiàn)象,而當添加富勒烯燒結時,沒有發(fā)現(xiàn)顯著的晶粒長大或細化,金剛石納米晶基本仍可保持初始的尺寸。進一步... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超硬材料及其制品

富勒烯分子和分子晶體的結構示意圖

富勒烯材料的溫度-壓力相變圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3519927