人造聚晶翡翠宝石

综述了翡翠宝石的人工合成的进程及各种实验结果，给出了６×８ＭＮ六面顶高压装置的压力和温度工作曲线，对比了两面顶高压装置及六面顶高压装置上合成翡翠宝石的优缺点及解决办法，并做了合成高．品级翡翠宝石的尝试。

纳米非晶Si_3N_4粉的超高压低温烧结

用六面顶超高压在1.0－5.0GPa，25～1500℃条件下烧结激光法制备的纳米非晶Si3N4粉，有“冷烧结”特代表现为：在5GPa，室温下压制的块体密度达理论值的93％，这是高压下纳米粒子产生流变的结果当烧结温度较低（800～950℃）时，高压烧结体为棕色透明的致密（98％）纳米非晶块体；烧结温度较高（1300～1500℃）时，形成纯白色致密纳米晶Si3N4块体，硬度为15.53～1605GPa研究表明，超高压烧结纳米陶瓷粉可显著降低烧结温度，控制晶粒生长。

高压下聚苯胺高分子导电性的研究

近年来有机聚合物导体的研究,普遍得到了世界各国的重视,目前对聚苯胺等大分子聚合物的分子结构尚未完全确定,有关担负输运电荷的载流子类型及其形成的原因等电学性质的研究,对进一步了解聚合物的分子结构,导电机理及发展导电性良好的新型高分子材料的应用,都有十分重要的意义。

稀土焦绿石化合物Er-2Fe4/3W2/3O7的高温高压多形转变

F.Basile和M.A.Subramanian等人在常压高温下合成出变形的焦绿石化合物Er_(2)Fe_(4/3)W_(2/3)O_(7),并用X射线粉末衍射法定出其结构属六方晶系。但对这种化合物的高温高压结构研究未见文献报导。我们在高压高温下进行了这种化合物的多形转变的研究。

立方氮化硼的振动光谱及反射光谱的研究

将黑色、黄色、棕色三种小于50μm立方氮化硼粉末为样品,研究了其红外光谱、拉曼光谱、反射光谱,结果表明: (1)样品的红外光谱中,1818cm^(-1)和1548cm^(-1)属于cBN的晶格本征振动,而立方氮化硼的晶格本征振动外的晶体缺陷吸收则发生在～800cm^(-3),1580cm^(-1)～1740cm^(-1)和大于2400cm^(-1)处。 (2)拉曼光谱测试表明,在1052cm^(-1)和1304cm^(-1)附近出现的散射与cBN不具有反演中心及cBN具有立方结构这样的事实相一致,并且这种散射伴随着布里渊区中心声子的横向和纵向发射。144cm^(-1)附近出现的散射,被认为是由于局部振荡模式的出现,在反斯托克斯区造成的信号,这与晶格中杂质缺陷有关。 (3)依据得到的反射光谱,计算了cBN单晶禁带宽度,发现这三种cBN都具有大于金刚石的禁带宽度值,分别为:E_s(黑)=6.21eV,E_s(黄)=5.73eV,E_s(棕)=5.71eV。

宝石翡翠的合成、热行为和热稳定性的研究

按硬玉分子组成配料,在1350～1550℃的高温下灼烧,然后淬火到室温得到具有硬玉组成的玻璃,在5.0GPa,1450℃下晶化,合成了宝石翡翠,其尺寸可达到(?)12mm×6mm。并通过差热分析及高压下的淬火分析研究了翡翠在常压下及高压下的熔点变化,利用淬火、退火及老化实验研究了人工翡翠宝石的稳定性。结果表明,人工翡翠宝石的热稳定性与天然翡翠相同。

固熔体60%NaAlSi_2O_6-40%CaMgSi_2O_6在高温高压下的相图的研究

在1.0～5.0GPa、700～1750℃条件范围内,对固熔体0.6NaAlSi_2O_6-0.4CaMgSi_2O_6进行了研究,探讨了该固熔体在高温高压下的存在行为,研究了由非晶态玻璃向翡翠转化过程中γT作用的相图,得到的透辉石翡翠的晶胞参数为α=0.9439nm,b=0.8573nm,c=0.5233nm,β=107.28°和V=0.41702nm^3。本实验中合成的宝石级翡翠为色泽温润,具有玻璃光泽,半透明的极富观赏性的透辉石翡翠。

翡翠宝石的高温高压合成

报道了无色、淡绿色、绿色、翠绿色、暗绿色和黑色翡翠的合成方法。对合成的翡翠宝石的韧性、硬度、密度和折光率等物理性质进行了研究,结果发现上述指标均与天然翡翠一致。

翡翠宝石的晶体生长

本文研究了在4.0GPa 和1550℃下非晶玻璃转化成翡翠的晶化过程中,时间参数对翡翠的结晶度及硬度的影响.发现在该实验条件下晶化时间在15min 内得到的翡翠有两个硬度值.由结晶度曲线可知,要使非晶全部转化成翡翠,晶化时间至少要>15min.另外,还利用断面的 SEM 分析观察了翡翠的晶粒编织、生长情况,并就翡翠的成核及生长机理进行了初步探讨.翡翠的结晶及生长是一个很复杂的过程,本实验发现当翡翠的结晶生长完成时,其编织还在进行,增加高压下的保温时间,有利于翡翠形成紧密的编织,能更好地改善翡翠的宏观质地.此外,根据人工翡翠及天然翡翠的晶粒编织情况的对比,表明要达到天然翡翠的质地,需要减少成核数,增加晶体的生长速度,才能得到与天然翡翠同样的微观编织结构.

预处理石墨对合成金刚石性能的影响

本文介绍了对合成金刚石用石墨片进行预处理的方法。研究表明,用已处理过的石墨片可合成出粒度粗、强度高、完整单晶多的金刚石,金刚石中Ni,Mn,Co,Si 的含量明显减少,而氮的含量明显增加。并观察到触媒片两面都能均匀地生长理想的金刚石晶体。该预处理方法不仅提高金刚石的质量,而且有可能为认识石墨转化为金刚石的机理提供一些依据。

钠铝辉石由非晶态到晶态的转化研究

在3．0－5．0GPa，1150－1750℃，1－480min条件范围内，合成了钠铝辉石，通过XRD、SEM及IR分析对比研究了人工翡翠和天然翡翠的微观精细结构；通过DAT分析测定了人工翡翠与天然翡翠的熔点，淬火实验检验了人工翡翠的熔点，通过退火及老化实验研究了翡翠的热稳定性。同时还就人工翡翠和天然翡翠的硬度、密度及折射率等其它物化性质进行了比较研究。根据上述研究总结了合成优质钠铝辉石翡翠的最佳实验条件为压力＞4．0GPa，温度＞1450℃，晶化时间＞45min。

透辉石翡翠的成核与生长

详细地研究了在4.0GPa下,晶化时间为60min,由非晶态玻璃转化成透辉石翡翠的晶化过程中,温度参数对人工透辉石翡翠的硬度和结晶度的影响。要使合成的透辉石翡翠的硬度达到天然翡翠的硬度,并且非晶态玻璃相全部结晶成透辉石翡翠,晶化温度不能低于1400℃。此外,利用SEM研究了透辉石翡翠的晶体生长情况和晶粒编织情况,并就其成核与生长进行了讨论。本实验发现高温有利于透辉石翡翠形成均质结构,晶粒纤维更有序、粗壮、编织紧密。

单斜辉石固溶体CaMgSi_2O_6－NaAlSi_2O_6的临界相转变研究

对固溶体ＣａＭｇＳｉ＿２Ｏ＿６－ＮａＡｌＳｉ＿２Ｏ＿６相转变过程中的临界压力ｐ和临界温度Ｔ之间的关系进行了研究，得到ｐ与Ｔ之间为一线性关系：ｐ＝１．５４×１０￣（－２）Ｔ－１４．３（ＧＰａ）。另外，在临界条件下，对合成的单斜辉石的微观结构进行了ＳＥＭ观察，发现在较高的临界压力和临界温度下，样品晶粒粗壮、紧密，并且主要沿（００１）面生长成纤维状。控制一定的过冷却度使其在成核区停留一段时间之后升温到生长区，样品的ＳＥＭ观察结果显示与上述结论一致。

用钇基混合稀土氧化物制备高Tc超导材料的研究

本文研究了用钇基混合稀土氧化物制备的材料的超导特性。电阻和直流磁化率与温度关系的测量表明。该体系在86K～92K呈现零电阻。混合稀土中轻稀土元素及非稀土杂质对Tc有较大的影响,但经过简单的化学处理,特别是经过轻、重稀土分段处理后,仍可以利用廉价的钇基混合稀土氧化物代替Y_2O_3制备出相同Tc的超导材料。

杂质元素Si、Ca对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导性的影响

通过对含有 Si,Ca 等非稀土杂质的 YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧化物超导体的 J_c,T_c测量、X 射线粉末衍射和扫描电镜等微结构分析、热重分析和热机械分析铜价态和氧含量的化学分析以及材料稳定性的测试等,发现杂质 Ca 有利于提高材料的 J_c,增强其结构质点间的怍用力,降低材料在空气中的失氧量,提高稳定性;杂质Si 的作用则与 Ca 的作用相反。

Li_8SiN_4-Li_3N-BN体系中立方BN转化行为的研究

研究了高温高压下x·Li_8SiN_4-0.1(1-x)·Li_3N-0.9(1-x)·BN体系中立方氮化硼(cBN)的转化行为。Li_8SiN_4的存在可显著改善cBN晶体的发育,提高晶体质量。在4.2～5.5GPa,1340～1750℃范围内确定了x=4.8％时体系的cBN转化区,并对转化区内cBN转化率、平均生长速度、成核速度及破碎强度与转化温度和压力的关系进行了研究。

绿辉石固溶体NaAlSi_2O_6-CaMgSi_2O_6的合成和高压下熔化过程研究

在２×１０＾９－５×１０＾９Ｐａ，１０００－２３００℃下合成了由二元组分ＮａＡｌＳｉ２Ｏ６（Ｊａｄｅｉｔｅ）－ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６（ｄＩＯＰＳＩＤＥ）构成的绿辉石，通过ＸＲＤ分析数据计算了绿辉石ＪｄｘＤｉ１－ｘ的晶胞参数随组成变的规律。