郑州白刚玉微粉|白刚玉微粉|特耐磨料

低电阻率n型白刚玉的制备是世界前沿难题。为了减小氧离子注入对白刚玉晶格损伤，提高其电学性能。我们提出硼氧共掺杂方法制备n型白刚玉。设计了三种硼氧共掺杂方式，即硼氧离子共注入本征白刚玉(BO系列)、氧离子注入低硼白刚玉(LBO系列)和氧离子注入高硼白刚玉(HBO系列)，系统不同注入剂量和退火温度对白刚玉微结构和电学性能的影响。SEM测试结果表明，BO系列样品在高温退火后，的晶粒取向由(110)转变为(111)，且的粗糙度降低。LBO系列样品，离子注入后，的晶粒取向由(111)面转变为(110)面为主，退火后，又转变为(111)为主;随着氧离子注入剂量的增大，的晶粒和粗糙度减小。HBO系列样品在高温退火后求购白刚玉微粉，晶粒取向以(110)面为主。对比不同掺杂方式的样品Raman测试结果，本征白刚玉中存在大小为0.6GPa的拉应力，硼氧离子共注入后白刚玉微粉抛光，拉应力转变为压应力，半峰宽增大;1000℃退火后，应力又转变为拉应力，的半峰宽减小。低硼白刚玉中存在0.99GPa的拉应力，随着氧离子注入剂量的增大，的半峰宽增大;退火后，半峰宽减小，应力转变为压应力。FWHM的变化结果表明，高温退火能有效修复离子注入造成的晶格损失。

　使用白刚玉磨料作为晶种颗粒，通过热丝化学气相法生长出白刚玉颗粒采购白刚玉微粉，并且建立三维的有限元模型，利用有限元仿真分析了生长过程中影响白刚玉磨料生长速率以及沉积质量的各种因素，如热丝的排列方式，衬底的温度场，以及晶种的分布方式。通过固定在热丝反应腔里的热电偶测量了实际的衬底温度分布，从而验证了仿真结果的正确性。另外，通过改变仿真模型优化了沉积白刚玉颗粒的工艺参数，获得适应于合成白刚玉颗粒的新技术，为化学气相沉积合成白刚玉颗粒奠定了基础，也为高温高压白刚玉磨料品级的改进与提高提供了新途径。