吴改
- 作品数：10 被引量：34H指数：4
- 供职机构：中国地质大学地球科学学院更多>>
- 相关领域：轻工技术与工程理学化学工程一般工业技术更多>>
- CVD合成钻石的红外拉曼光谱分析被引量：8
- 2014年
- 用11颗高温高压合成钻石种晶在不同CH4/H2比例、温度和压强下进行CVD生长实验。对生长后样品进行了红外光谱定量分析、拉曼光谱分析及表面微形貌观察。结果表明,合成的CVD钻石有一定的内应力,晶体质量与高温高压种晶质量相似。过高的CH4/H2比例对CVD钻石的生长无明显促进作用,会增加C-H缺陷,抑制钻石的快速生长。同时,温度对CVD钻石的生长速度和生长模式起着重要的作用,适当提高合成温度有助于钻石生长台阶的形成以及生长速率的提高。
- 吴改陈美华刘剑红廖佳宫旎娜
- 关键词：红外光谱拉曼光谱
- 金刚石的晶体质量评定探究被引量：12
- 2014年
- 分别选用辽宁瓦房店原生矿产出金刚石、湖南砂矿产出金刚石、CVD合成金刚石、高温高压合成金刚石各1颗,采用红外光谱、高分辨率X射线衍射、拉曼光谱和正交偏光显微观察的分析方法,对其晶体质量进行了研究。通过比较金刚石1332.5 cm-1拉曼本征峰的实际位移与理论位移,四颗金刚石均存在一定的内应力,高温高压合成金刚石的内应力小于其它三颗金刚石;金刚石拉曼本征峰的半高宽比对表明,四颗金刚石均存在较多晶格缺陷,其中湖南砂矿产出金刚石缺陷明显;采用双轴晶ω扫描方式测试了四颗金刚石{004}面的摇摆曲线,并估算其晶面族的晶面间距,结果显示高温高压合成金刚石{004}面的晶面间距大于其它三颗金刚石,可能是因孤氮所致;由金刚石摇摆曲线半高宽计算出内部平均位错密度值表明,高温高压合成金刚石最低,而瓦房店产出的金刚石内部平均位错密度最大,且含有亚晶界,这一结果与其异常双折射现象一致。
- 刘剑红陈美华吴改宫旎娜
- 关键词：金刚石晶体质量摇摆曲线拉曼光谱位错密度
- 粉色—紫色缅甸尖晶石热处理前后紫外-可见光谱分析被引量：4
- 2016年
- 选取5颗粉色—紫色缅甸尖晶石原石为实验样品,分别在1 200℃和1 600℃下进行恒温10h的热处理实验。通过分析样品成分及热处理前后紫外-可见光谱,发现粉色—紫色尖晶石样品均为含微量Fe元素的镁铝尖晶石,且在350~600nm范围内出现吸收带的位置基本相同,其致色原因与八面体中Fe^(3+)和四面体中Fe^(2+)的自旋禁阻跃迁及二者间电荷耦合作用有关。对比样品的两次热处理后紫外-可见光谱结果发现,热处理过程促进350~430nm及500~600nm范围内吸收强度增加,前者与高温下尖晶石内部结构无序引起近紫外区O^(2-)→Fe^(2+)、Fe^(3+)离子间电荷转移作用增加有关,后者由进入四面体内部Fe^(3+)同相邻位置内Fe^(2+)共同作用产生。在经1 600℃热处理后,近紫外区吸收边强度再次增加使样品光谱发生明显改变,色调偏红,部分样品因热处理诱发内部裂隙、透明度降低,热处理效果不明显。
- 任芊芊陈美华王成思吴改
- 关键词：尖晶石紫外-可见光谱
- “红碧石”的宝石矿物学特征被引量：1
- 2017年
- 近年来,珠宝市场上出现了一种商业名称为"红碧石"的玉石,因其外观,特别是红色的体色与南红相近,常被作为南红的仿制品进行出售。本文采用常规宝石学测试、红外光谱、激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射、紫外-可见、近红外光谱等方法,对"红碧石"样品的宝石矿物学特征进行研究。结果表明,"红碧石"整体呈现弱-中等玻璃光泽,折射率范围为1.53~1.54,摩氏硬度为6~7,与石英质玉石基本一致。红外光谱、激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射的测试结果表明:"红碧石"的主要组成矿物为石英,次要矿物为赤铁矿和钙铁榴石。近红外光谱中5166~5200 cm^(-1)和4322 cm^(-1)附近的吸收指示了其中分子水及-OH的存在。对紫外-可见-近红外光谱进行一阶求导分析,"红碧石"样品均显示576 nm处赤铁矿的主峰,表明"红碧石"为赤铁矿致色。
- 喻云峰廖佳吴改
- 关键词：宝石学特征谱学特征矿物组成
- 种晶类型对微波等离子体CVD法合成单晶体金刚石生长质量的影响被引量：4
- 2018年
- 采用辽宁瓦房店及山东蒙阴产天然金刚石、俄罗斯高温高压(HPHT)金刚石以及美国Element Six公司CVD金刚石作为种晶,进行红外光谱、激光拉曼光谱、光致发光光谱、XRD摇摆曲线以及原子力显微形貌测试,并选取三类样品各一颗,在相同条件下进行生长实验。测试结果表明,天然金刚石种晶均为Ia AB型,定向性好,其内应力及结晶质量差异较大;而HPHT以及CVD金刚石种晶分别为Ib型和IIa型,其生长面与(100)晶向均存在1~2.5度偏差,但晶体结构较天然金刚石好,且内应力及结晶质量差异较小,更加适合作为MPCVD法合成金刚石单晶的种晶。对生长后样品进行了高分辨率激光拉曼光谱测试,并使用光学显微镜及原子力显微镜对样品表面形貌进行了观察。结果表明,在碳氢氮生长体系中,辽宁瓦房店或山东蒙阴产Ia AB型天然金刚石种晶由于晶格匹配性较差,容易沉积多晶金刚石,且伴随有微晶石墨和非晶质碳成分;而使用俄罗斯产Ib型HPHT种晶以及美国Element Six产IIa型CVD种晶均能得到优质的CVD金刚石生长层;与HPHT种晶相比,使用CVD种晶得到金刚石生长层的拉曼位移半高宽更窄,非金刚石碳杂质含量更低,结晶质量更好。
- 吴改陈美华
- 关键词：金刚石单晶
- MPCVD法合成单晶体金刚石的工艺探索(上)
- 2012年
- 在CVD法合成单晶体金刚石技术中,如何提高生长速率、生长质量以及单晶体体积是业界关注的焦点。选取5粒(100)方向的合成单晶金刚石作为种晶材料,其中包含2粒IIa型CVD法合成的种晶,3粒Ib型HPHT法合成的种晶,采用MPCVD法合成单晶体金刚石,获得了较理想的阶段性进展。实验参数范围是:温度为800℃～1100℃,压力为8000～11000Pa,功率为2500W。通过显微放大观察发现样品实现三维的生长模式,即在生长过程中表面积不断扩大,厚度不断增长,并在各表面留下了有明显特征的阶梯状生长纹和锥形生长丘。其中厚度最大增值为0.52mm,重量增加0.13ct。实验中首次得到了高质量透明的金刚石生长层。拉曼光谱分析表明,合成样品均存在金刚石特征的1332cm-1强峰,部分样品还伴随有少量的非金刚石相。
- 吴改陈美华宫旎娜刘剑红王健行
- 关键词：MPCVD单晶金刚石
- 胭脂螺外骨骼的宝石学特征被引量：3
- 2016年
- 胭脂螺是一种颜色鲜艳,极具经济价值的观赏性海螺,近年在文玩珠宝界中越来越流行,其价值超过了市场中流行的砗磲,万宝螺等其他相似的有机宝石。本文选取了市场购买的胭脂螺外骨骼样品为研究对象,使用宝石显微镜,X射线衍射光谱仪,激光拉曼光谱仪,显微红外光谱仪及激光诱导离解光谱仪对胭脂螺外骨骼的宝石学特征进行了研究,以探究胭脂螺外骨骼的化学成分和结构,为其以后的研究发展提供一定的理论基础。结果表明:胭脂螺外骨骼的主要矿物组成是文石,内部存在棱柱状、条带状、纤维状等生物结构。不同色层具有相似的元素及质量分数,颜色成因可能与致色元素无关,而与有机物的种类及质量分数相关。红外光谱的半定量分析结果表明,粉色区域有机物相对质量分数较高;橙色,黄色区域质量分数居中;白色区域质量分数最低。结合其他测试数据,推测不同种类的有机物产生了不同颜色的胭脂螺外骨骼区域,黄色橙色的成因与金属卟啉有关,粉色的成因则与类胡萝卜素有关。
- 齐永恒吴改陈美华
- 关键词：化学成分谱学特征
- 近期市场出现的铬碧玺宝石学性质及谱学特征被引量：2
- 2015年
- 近期，市场上出现一种翠绿色碧玺，商家称之为铬碧玺，常切割成戒面出售，价格高于其它绿色碧玺。为了探究铬碧玺与普通绿色碧玺的差别，对从市场上收集到的铬碧玺以及普通绿色碧玺样品进行了折射率、密度等测试并观察其在查尔斯滤色镜下反应。采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、紫外一可见分光光度计（Uv-Vis）以及X射线荧光光谱仪对样品进行测试。结果表明，铬碧玺的折射率为1．618～1．638，双折率为0．018-0．020，相对密度为3．05，查尔斯滤色镜下不变红，其宝石学性质与普通绿色碧玺相近。红外光谱测试结果表明，铬碧玺与普通碧玺在分子结构上并无明显差别，而紫外一可见吸收光谱以及x射线荧光光谱测试结果表明，铬碧玺中存在一定量的Cr元素，且在可见光波段中表现典型的Cr元素的吸收光谱，该特征与普通绿色碧玺明显不同，可以作为鉴别铬碧玺与普通绿色碧玺的诊断性特征。
- 孙麟杨明星吴改
- 关键词：谱学特征
- MPCVD法合成单晶体金刚石的工艺探索(下)
- 2013年
- 在CVD法合成单晶体金刚石技术中,如何提高生长速率、生长质量以及单晶体体积是业界关注的焦点。文章选取5粒(100)方向的合成单晶金刚石作为种晶材料,其中包含2粒IIa型CVD法合成的种晶,3粒Ib型HPHT法合成的种晶,采用MPCVD法合成单晶体金刚石,获得了较理想的阶段性进展。实验参数范围是:温度为800℃～1100℃,压力为8000～11000Pa,功率为2500W。通过显微放大观察发现样品实现三维的生长模式,即在生长过程中表面积不断扩大,厚度不断增长,并在各表面留下了有明显特征的阶梯状生长纹和锥形生长丘。其中厚度最大增值为0.52mm,重量增加0.13ct。实验中首次得到了高质量透明的金刚石生长层。拉曼光谱分析表明,合成样品均存在金刚石特征的1332cm-1强峰,部分样品还伴随有少量的非金刚石相。
- 吴改陈美华宫旎娜刘剑红王健行
- 关键词：MPCVD单晶金刚石
- 种晶表面粗糙度及边部形态对MPCVD法生长单晶金刚石的影响被引量：4
- 2015年
- 针对种晶的表面粗糙度和边部形态对MPCVD法生长金刚石单晶的影响进行了研究。结果表明,当样品表面粗糙度Ra值达到0.0066μm时,单晶金刚石沉积层已经可以呈现出较高的结晶质量。当表面粗糙度Ra值达到0.0162μm后,种晶的中心区域受到的影响较小,但种晶边缘区域的沉积却受到了较明显的影响。研究边部形态的实验中,在同一种晶的不同区域抛磨出45°边棱和90°边棱,生长后分别对这两个区域进行了拉曼光谱测试,测试结果表明,90°边棱处1332 cm-1金刚石本征峰的半高宽较小,沉积层质量较好,初步推测90°是更适合的种晶边棱角度。
- 廖佳陈美华吴改刘剑红孟国强
- 关键词：单晶金刚石表面粗糙度
