中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

高温高压合成钻石晶体表面微形貌观察及其成因探讨

吴旭旭, 陆太进, 杨池玉, 张健, 唐诗, 陈华, 张勇, 柯捷, 何明跃. 高温高压合成钻石晶体表面微形貌观察及其成因探讨[J]. 岩矿测试, 2019, 38(4): 411-417. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811150122
引用本文: 吴旭旭, 陆太进, 杨池玉, 张健, 唐诗, 陈华, 张勇, 柯捷, 何明跃. 高温高压合成钻石晶体表面微形貌观察及其成因探讨[J]. 岩矿测试, 2019, 38(4): 411-417. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811150122
Xu-xu WU, Tai-jin LU, Chi-yu YANG, Jian ZHANG, Shi TANG, Hua CHEN, Yong ZHANG, Jie KE, Ming-yue HE. Observation of Surface Microstructure of HPHT Synthetic Diamond Crystals and Genesis Discussion[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(4): 411-417. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811150122
Citation: Xu-xu WU, Tai-jin LU, Chi-yu YANG, Jian ZHANG, Shi TANG, Hua CHEN, Yong ZHANG, Jie KE, Ming-yue HE. Observation of Surface Microstructure of HPHT Synthetic Diamond Crystals and Genesis Discussion[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(4): 411-417. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811150122

高温高压合成钻石晶体表面微形貌观察及其成因探讨

  • 基金项目:
    国家自然科学基金项目(41473030, 41272086)
详细信息
    作者简介: 吴旭旭, 硕士研究生, 宝石学专业。E-mail:935694509@qq.com
    通讯作者: 陆太进, 博士, 主要从事钻石、有色宝石的检测及仪器开发等研究。E-mail:lutj@ngtc.gov.cn
  • 中图分类号: P575.2

Observation of Surface Microstructure of HPHT Synthetic Diamond Crystals and Genesis Discussion

More Information
  • 我国作为世界上最大的合成钻石生产国,其产量占据世界总产量的90%以上,其中以高温高压法(HPHT)合成钻石为主。国内外学者对于HPHT合成钻石物性的测试方法和性质分析较为完备,但是对HPHT合成钻石生长完成后的酸洗过程以及酸洗后留下的内外部微形貌亟待研究。本文采用激光共聚焦显微镜和超景深三维显微镜对118粒产自我国的HPHT合成钻石进行内外部特征观察,并配合激光拉曼光谱仪对这些微细结构内的包裹残余进行定性分析。发现了三类特征的结构类型:成一定夹角的阶梯型生长结构,揭示了HPHT合成钻石聚型晶的结晶学特质;近平行线状划痕,反映了生长腔体内钻石晶粒间的接触关系;通过独特的"绳捆纹"结构进行观察和分析,认为这一结构反映了HPHT合成钻石的生长速率。这些钻石表面的微形貌反映了HPHT合成钻石梯度高温和持续高压的生长条件和环境,对于HPHT合成钻石的鉴别具有指导意义。
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  • 图 1  HPHT合成钻石, 主要为以(111)面为生长基面的八面体-立方体聚形

    Figure 1. 

    图 2  激光共聚焦显微镜下HPHT合成钻石内金属触媒包体被酸洗去除后留下的内部结构以及三维图形

    Figure 2. 

    图 3  HPHT合成钻石内金属触媒所留下的凹坑内不同微区的拉曼光谱:(a)吸收峰1582cm-1说明黑色包体内含有石墨,(b)凹坑的无色区域则未检测到石墨的吸收峰

    Figure 3. 

    图 4  HPHT合成钻石表面点状和线状结构

    Figure 4. 

    图 5  HPHT合成钻石表面的“绳捆纹”结构,该结构可贯穿表面凹坑

    Figure 5. 

    图 6  多向穿插的线状结构和“绳捆纹”及其三维图像

    Figure 6. 

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出版历程
收稿日期:  2018-11-15
修回日期:  2019-03-18
录用日期:  2019-04-09

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