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三种氮化物触媒原料的cBN单晶合成效果被引量：2: 2014年; 在压力4.2-5.5 GPa、温度1350-1540℃条件下,分别采用Li3N、Ca3N2、Mg3N2三种氮化物粉末作为触媒合成出了cBN单晶;研究了三种触媒的cBN单晶合成效果,对得到的cBN单晶产量和转化率、粒度分布、抗压强度和表面形貌等进行了表征和对比,并讨论了三种触媒合成cBN单晶的经济性及其应用。结果表明,采用Li3N触媒合成出的cBN单晶,产量和转化率高,单晶粒度大,抗压强度高,晶体生长完善,生长缺陷少,但Li3N触媒价格昂贵,适用于工业化生产高品级cBN大单晶;采用Ca3N2触媒合成出的cBN单晶虽然其产量和转化率低,粒度较小,但生长较为完善,表面缺陷较少,同时Ca3N2触媒价格便宜,适用于工业化生产高品级的cBN小单晶;采用Mg3N2触媒合成出的cBN单晶产量和转化率居中,单晶粒度小,晶体表面粗糙,存在较多生长缺陷,但Mg3N2触媒价格低廉,可大大降低cBN单晶的生产成本,适用于工业化生产较低品级的cBN单晶和微粉。; 许斌温振兴蔡立超张文吕美哲苏海通; 关键词：触媒

Li_3N触媒粒度对立方氮化硼单晶合成效果的影响被引量：9: 2014年; 在压力4．5～5．3GPa，温度1350～1500℃条件下，分别以不同粒度的Li3N粉末作为触媒，采用高温高压触媒法合成了立方氮化硼（cBN）单晶。研究了UN触媒粒度对cBN单晶合成效果的影响，对得到的cBN单晶的产量、转化率、大晶粒含量和抗压强度等特性进行了检测对比。结果表明，当Li3N触媒的粒度为80～100μm时，在高温高压下可以合成出大晶粒含量高、抗压强度高、生长完善且晶形完整度较高的cBN单晶；当Li3N触媒的粒度为60～80μm时，在高温高压下合成出的cBN单晶产量和转化率较高。; 温振兴许斌蔡立超蔡玉成张文吕美哲; 关键词：粒度 CBN

高温高压下六方氮化硼和立方氮化硼晶格常数的理论计算: 2015年; 使用第一原理计算六方氮化硼和立方氮化硼在合成温度和压力（1200-2100K,4.0-8.0GPa）下的晶格常数.计算所得的六方氮化硼和立方氮化硼的晶格常数a与已有的实验值相吻合,相对误差分别为2.50%和1.53%.同时,六方氮化硼晶格常数c值的最大相对误差为7.53% ,其误差也在合理的范围内.实验结果表明随着温度升高,六方氮化硼和立方氮化硼晶格常数缓慢升高;而随着压力升高,晶格常数线性降低.; 许斌吕美哲范小红张文徐勇翟同广; 关键词：六方氮化硼立方氮化硼晶格常数高温高压 VASP 第一性原理

立方氮化硼单晶生长界面层的精细结构被引量：2: 2015年; 以Li3N为触媒、六方氮化硼(hBN)为原料,采用静态高温高压法合成立方氮化硼(cBN)单晶。为探讨cBN合成机理,利用扫描电镜观察了cBN单晶生长界面层形貌,利用俄歇电子能谱和X射线光电子能谱对界面层精细结构进行了表征。结果表明,cBN单晶被合成后的触媒粉末所包裹,界面层中B、N元素相对比例基本保持不变,且随着距离cBN单晶越来越近,B、N元素的sp2杂化态逐渐减少,sp3杂化态逐渐增多,这说明hBN含量逐渐减少,而cBN含量逐渐增多。由于Li元素非常活泼,在高温高压体系中的电子结构极不稳定,故可以作为电子转移的桥梁,完成电子由N向B的转移。据此认为在cBN单晶生长界面层中,B、N元素的sp2杂化态逐渐转变成了sp3杂化态。以上结果说明hBN在触媒催化作用下可直接转变为cBN。; 许斌张文郭晓斐吕美哲苏海通; 关键词：高温高压 CBN

添加籽晶对合成立方氮化硼单晶的影响被引量：8: 2015年; 采用Li3N、Ca3N2作为触媒,在高温高压（HPHT）条件下合成立方氮化硼（c BN）单晶,合成过程中通过加入籽晶的方式获得c BN单晶。通过改变籽晶的加入量和粒度,研究籽晶对合成c BN单晶产量的转化率、大颗粒单晶（30/50目）比例以及单晶静压强度等性能的影响;利用扫描电子显微镜对在不同条件下合成出的单晶颗粒形貌进行观察和对比。结果表明,在HPHT下,添加3wt‰的270/325目的籽晶合成出的c BN单晶尺寸为0.5 mm左右,且c BN单晶晶形规则,晶面多为（111）和（110）面,缺陷较少;30/50目的 c BN单晶的静压强度为44.5~48.2 N;合成c BN单晶的粒度整体提高。在Li3N-h BN体系中,添加270/325目籽晶合成c BN单晶产量的转化率为45.5%;添加100/120目的籽晶合成c BN单晶的大颗粒单晶（30/50目）的转化率达60.3%。在Ca3N2-h BN体系中合成c BN单晶的效果较差一些。; 苏海通许斌蔡立超吕美哲张文; 关键词：籽晶立方氮化硼转化率

高温高压下cBN单晶转变机理的EET理论分析被引量：2: 2015年; 使用ab从头算原理计算了六方氮化硼(hBN)和立方氮化硼(cBN)在cBN单晶合成温度和压强下(1800K,5.0GPa)的晶格常数。通过EET理论构建了hBN和cBN的共价电子结构,并计算出九组hBN和cBN单晶的不同低指数晶面之间在高温高压下的相对共价电子密度。根据TFDC理论分析判断,发现hBN的(110)与cBN的(110)、hBN的(100)与cBN的(100)分别连续,两组晶面组合的相对共价电子密度差均小于<10%。这表明:这两组hBN/cBN晶面之间的价电子结构相差不大,可以诱使hBN直接转变为cBN。因此本文认为:从价电子结构的角度分析,高温高压下的cBN单晶极有可能是由hBN直接转变而来的。; 许斌吕美哲张文蔡立超苏海通; 关键词：EET理论高温高压

静态高温高压法合成立方氮化硼单晶的生长界面表征被引量：2: 2015年; 在高温高压下的氮化锂-六方氮化硼（Li3N-hBN）体系中合成立方氮化硼（cBN）单晶,通过表征实验样品发现,生长界面处的相结构是由hBN、cBN微颗粒和硼氮化锂（Li3BN2）组成的,大颗粒cBN单晶通过吞并生长界面周围的cBN微颗粒进行生长,生长界面中的硼和氮原子的电子结构从sp2 逐渐转变为sp3,根据结果推断,高温高压状态下,在立方氮化硼合成过程中,cBN更有可能是在Li3BN2的催化下由hBN直接转变而来.; 许斌张文吕美哲郭晓斐苏海通; 关键词：立方氮化硼 HRTEM XPS

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张文