硅原子层镀覆的纳米金刚石制备与烧结

本项目提出了对纳米金刚石表面镀覆及烧结的新思路：在纳米金刚石表面控制镀覆原子级厚度的硅镀层，原子级硅镀层作为烧结中介相均布于纳米金刚石颗粒的表面，在高温（900～1450℃）高压（4～6GPa）下实现纳米金刚石的烧结。烧结过程中，硅镀层与金刚石反应，形成SiC中介结合的高致密度的纳米金刚石烧结体。本课题重点研究纳米金刚石表面原子层镀覆方法以及纳米金刚石表面化学、原子层沉积机制等相关理论问题。获得原子级硅镀层的方法是将纳米金刚石暴露于硅烷等气氛中或置于硅化物稀溶液反应体系中，饱和浸透，使表面发生吸附、结构重组，然后热解形成原子级镀层，解决了纳米粉体表面均匀镀覆的难题。这一原子级镀层制备方法不仅是材料制备方法的创新，其中对纳米粉体表面解吸、吸附机制以及可控制的表面重构的研究，也是重要的理论探索工作。纳米粉体表面的原子级镀层的制备，对于许多纳米粉末表面镀覆具有共性的指导意义。