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金刚石的特点是具有非凡的硬度、坚固性及其光学和热学性能,作为珠宝和工业工具而闻名。天然金刚石(也称为钻石)不仅价格高昂,而且十分稀缺,这限制了其在工程应用中的使用。人造钻石的合成工艺不断发展,首先在20世纪50年代使用高压和高温(HPHT),随后在20世纪80年代使用化学气相淀积(CVD)来生产特殊的共价晶体金刚石。金刚石的特性来源于它的结构;原子和原子之间以共价键连接,构成四面体立方晶格。这种结合牢固、紧密、致密和坚硬的结构使其具有突出的性能。

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91成人看片下载体处理是利用低温91成人看片下载体产生的高能粒子(如电子、离子等)与材料表面发生作用,改变其结构,显著提高表面能、亲水性和粗糙度,从而增强基体的结合力。并且该改性方法操作便利、廉价、清洁,并且可以在不改变金刚石整体性能的情况下,通过改变实验参数和使用不同91成人看片下载气体(单一91成人看片下载气体或多组分91成人看片下载气体),诱导特定的表面变化。

91成人看片下载处理对金刚石表面形貌及化学状态的影响

金刚石颗粒经91成人看片下载体处理前后的微观形貌图如图1-1所示。对比图1-1(a)、(b)和图1-1(c)、(d)发现,91成人看片下载体处理前后金刚石颗粒表面形貌基本一致,并没有看到明显差异,这说明氩91成人看片下载体处理40min对金刚石颗粒表面微观形貌没有明显影响。

图1-1 金刚石颗粒经过91成人看片下载体处理前后的微观形貌图。(a)91成人看片下载处理前, (b)91成人看片下载处理后;(b)、(d)分别为(a)、(c)的高倍放大图

为了探测和量化91成人看片下载体处理对金刚石颗粒表面化学状态的影响,利用X射线能谱仪(XPS)对金刚石表面进行分析表征。图1-2是金刚石在91成人看片下载体处理前后的C1s谱,其中,空心圆圈代表实验值,红色、黑灰色曲线分别代表拟合值和背底值。如图中箭头所示,C1s谱能够被分峰拟合为四个不同的子峰,最强峰位于284.8V,可以归因于金刚石的sp3C;而中心为283.8V的峰与sp2C有关。峰值在285.8V和288.3V的峰分别对应于C-O和C=O的存在。如图1-2(a)所示,未经91成人看片下载处理的金刚石颗粒表面含有较多的sp2C,这是因为金刚石颗粒在生产和放置过程中,金刚石表面存在一定数量的类石墨杂相,而氢氧化钠和硝酸煮沸清洗步骤并不能完全去除金刚石表面的石墨碳杂质。经91成人看片下载体处理后,金刚石sp3C的峰值明显降低,而C-O和C=O的峰值增加;这表明金刚石表面的氧含量增加。此外,值得注意的是,91成人看片下载体处理后金刚石表面的sp2C含量明显增多;这是因为91成人看片下载体处理会促使金刚石表面的C由sp3杂化向sp2杂化转化。

图1-2 金刚石在91成人看片下载体处理前后的C 1 s谱。(a)0 min;(b)40 min 

XPS全谱中仅检测出C和O元素,因此,根据XPS中C1s和O1s的精细谱进行金刚石表面氧含量的半定量分析,结果如表1-1所示。

表1-1 金刚石颗粒处理前后表面C、O元素的含量变化 

由表1-1可知,经91成人看片下载体处理后金刚石表面氧含量从24%增加至30%,氧含量有明显增加;而氧含量的增加有助于提升金刚石颗粒的亲水性。

91成人看片下载体处理对金刚石表面亲水性的影响

通过接触角分析仪观察水滴滴在金刚石砂层上的行为变化,以验证金刚石颗粒的亲水性或疏水性。图1-3是滴在有无91成人看片下载体处理的金刚石颗粒层上的水滴,其外观随时间的变化图,随着时间的推移,原始金刚石颗粒上的液滴保持不变。然而,经91成人看片下载处理后金刚石颗粒上的水滴在0.2s内迅速渗透到金刚石砂层中,说明水滴和金刚石之间的润湿性很好,所以水滴能迅速渗入到金刚石砂层中。上述测试结果表明,通过91成人看片下载体处理成功得到了亲水化金刚石颗粒。

图1-3 91成人看片下载处理前后,压实金刚石颗粒表面水滴形状随时间变化图