金刚石对顶砧加载技术中的有限元方法应用

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作者 李蕾 《高能量密度物理》 2012年第1期31-38,共8页

系统介绍了有限元方法（Finite Element Method，FEM）在金刚石压砧加载研究中的应用，包括利用有限元分析技术来优化高压装置设计，研究样品和压标材料压力关系，辅助测量金属材料和金刚石间的摩擦系数，研究影响材料高压电阻率测量的... 系统介绍了有限元方法（Finite Element Method，FEM）在金刚石压砧加载研究中的应用，包括利用有限元分析技术来优化高压装置设计，研究样品和压标材料压力关系，辅助测量金属材料和金刚石间的摩擦系数，研究影响材料高压电阻率测量的因素，以及模拟激光加温金刚石对顶砧中的温度场分布等。 展开更多

关键词 有限元方法 金刚石压砧 激光加热金刚石对顶砧技术

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金刚石对顶砧封垫材料显微激光打孔机设计

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作者 王璐 万嘉怡 +4 位作者 王天一 王琪 叶梅艳 朱品文 鲍永军 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期1551-1555,共5页

基于激光打孔原理,根据金刚石对顶砧金属封垫材料的孔型及尺寸要求,设计开发适用于金刚石对顶砧金属封垫材料的精密显微激光打孔装置.实验结果表明,该装置系统可满足金刚石对顶砧金属封垫材料微米尺度圆孔的激光打孔要求.

关键词 激光打孔 金刚石对顶砧 金属封垫材料 微米加工

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科学家实验室合成仅次于金刚石的第二硬材料

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作者 无 《超硬材料工程》 CAS 2024年第2期32-32,共1页

1989年,美国伯克利大学的A.Y.Liu和M.L.Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料,推断其硬度可与金刚石相媲美,甚至可能比金刚石硬度更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物,但结果并不理想。现在,英国爱丁堡大学的Domi... 1989年,美国伯克利大学的A.Y.Liu和M.L.Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料,推断其硬度可与金刚石相媲美,甚至可能比金刚石硬度更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物,但结果并不理想。现在,英国爱丁堡大学的Dominique Laniel和同事,在70万倍大气压下压缩金刚石压砧之间的碳和氮,并用激光加热到3000摄氏度,合成了这种几乎和金刚石一样硬的化合物——一种氮化碳的微小样本。该化合物有望应用于切割工具、传感器,甚至炸药的制造。 展开更多

关键词 氮化碳 伯克利大学 金刚石压砧 爱丁堡大学 切割工具 激光加热 大气压

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金刚石对顶压砧中超导转变温度的磁测量系统设计

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作者 周俊生 黄敏兴 《电子测量技术》 2014年第6期93-96,共4页

金刚石对顶压砧(DAC)中,用电阻法、比热法等来实现超导转变温度测量时,由于高压状态下,直接安装在样品上的电极极易受压断裂且制作困难,成功率极低,不易实现。测量系统设计的自感交流磁化率方案可解决上述问题,测量系统分为磁信号检测... 金刚石对顶压砧(DAC)中,用电阻法、比热法等来实现超导转变温度测量时,由于高压状态下,直接安装在样品上的电极极易受压断裂且制作困难,成功率极低,不易实现。测量系统设计的自感交流磁化率方案可解决上述问题,测量系统分为磁信号检测、温度检测以及基于LabVIEW的数据采集处理3部分组成。通过对样品发生超导前后的模拟测试,测量出超导样品发生超导的转变温度。这表明所设计的超导转变磁测量系统,可用于高压实验室的超导转变检测。 展开更多

关键词 金刚石对顶压砧(DAC) 迈斯纳效应 交流磁化率 锁相放大技术

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断续磨削加工聚晶金刚石的机理研究 被引量：3

5

作者 吴春丽 王金军 张建华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期86-90,共5页

分别采用超声振动冲击和脉冲激光加热技术对开槽金刚石砂轮断续磨削加工聚晶金刚石过程中的机械冲击和热冲击进行了模拟实验研究。研究结果表明 ,在断续磨削加工过程中 ,由于开槽砂轮和工件之间接触面积变化引起的磨削力周期性变化 ,有... 分别采用超声振动冲击和脉冲激光加热技术对开槽金刚石砂轮断续磨削加工聚晶金刚石过程中的机械冲击和热冲击进行了模拟实验研究。研究结果表明 ,在断续磨削加工过程中 ,由于开槽砂轮和工件之间接触面积变化引起的磨削力周期性变化 ,有利于聚晶金刚石材料加工表面上的晶粒产生脆性微细破碎去除 ;由于开槽砂轮和工件之间接触面积变化引起的热冲击 ,有利于聚晶金刚石材料加工表面上的晶粒产生微细裂纹和疲劳破碎。实验结果表明 ,开槽金刚石砂轮磨块切入部分的磨粒以破碎损耗为主 ,磨块切出部分的磨粒以机械磨耗、氧化。 展开更多

关键词 断续磨削加工 聚晶金刚石 机理 金刚石砂轮 超声振动冲击 脉冲激光加热技术

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利用NV色心量子传感技术实现富氢化物超导抗磁成像

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作者 陈吴昊 黄晓丽 崔田 《物理》 CAS 北大核心 2024年第5期332-334,共3页

近年来,富氢化合物超导体的研究为室温超导体的发现提供了新的方向和契机[1,2]。借助高压技术,新型硫氢化物H3S和镧氢化物LaH10分别实现了创纪录的200 K和250 K超导转变温度[3—8]。因此,富氢化合物被认为是室温超导体的最佳候选体系之... 近年来,富氢化合物超导体的研究为室温超导体的发现提供了新的方向和契机[1,2]。借助高压技术,新型硫氢化物H3S和镧氢化物LaH10分别实现了创纪录的200 K和250 K超导转变温度[3—8]。因此,富氢化合物被认为是室温超导体的最佳候选体系之一,形成了一类新的、在高压下呈现高Tc的超导材料——氢基超导体,已成为材料、物理等诸多领域的研究热点。富氢化合物的制备依赖于高温高压条件,其中压力由金刚石对顶砧装置(DAC)产生(通常大于100 GPa),而高温条件通过原位激光加热产生(通常大于1500 K)。 展开更多

关键词 超导转变温度 金刚石对顶砧 氢化物 富氢化合物 高温高压条件 激光加热 超导体 量子传感

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金刚石力学性能研究获进展

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《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期59-59,共1页

近期,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君院士团队与浙江大学交叉力学中心杨卫院士团队合作,凭借自主研发的原位微纳米力学实验平台,成功实现了实现了金刚石的超高弹性应变(拉伸强度)和室温位错诱导的塑性变形。据介绍... 近期,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君院士团队与浙江大学交叉力学中心杨卫院士团队合作,凭借自主研发的原位微纳米力学实验平台,成功实现了实现了金刚石的超高弹性应变(拉伸强度)和室温位错诱导的塑性变形。据介绍,金刚石是自然界已知最硬的材料,被广泛应用于珠宝、机械、半导体、对顶砧以及新型微纳操纵等行业和领域,是不可或缺的战略性材料,得到世界各工业发达国家的高度重视。然而,室温下的金刚石块材极易脆断,实测弹性应变不足2%,传统更认为其不具备塑性变形能力,这些特征严重限制了金刚石的潜在应用。 展开更多

关键词 国家重点实验室 弹性应变 燕山大学 对顶砧 塑性变形能力 团队合作 金刚石 技术与科学

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金刚石对顶砧超高压技术简介 被引量：1

8

作者 丁玉珍 《爆轰波与冲击波》 1993年第2期39-46,共8页

关键词 金刚石对顶砧 超高压技术

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用于金刚石压腔超高压合成的激光微束加热系统的研制

9

作者 翁克难 甘文宏 +2 位作者 王冠鑫 张永良 吴正光 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第6期341-341,共1页

被研制的激光微束加热系统包括单模输出CW Nd³⁺:YAG波导激光器。专用显微镜和金刚石压腔超高压装置,该系统可在压力】40GPa时将样品加热至1000-2000℃(

关键词 高压合成 波导激光器 显微镜 激光微束 金刚石压腔 中国科学院 加热系统 技术研究所 超高压装置 研制

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金刚石压砧加载下激光超声的有限元模拟 被引量：5

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作者 冯文 杨德兴 +1 位作者 廖威 郭钰宁 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期89-94,共6页

采用有限元方法(FEM)建立了金刚石压砧(DAC)加载下脉冲激光激发超声波的数值分析模型。数值模拟了高压下样品中的瞬态温度场和超声位移场,得到了激光垂直照射下入射点异侧不同位置处的超声波波形,分析了超声位移场随时间变化的特征。结... 采用有限元方法(FEM)建立了金刚石压砧(DAC)加载下脉冲激光激发超声波的数值分析模型。数值模拟了高压下样品中的瞬态温度场和超声位移场,得到了激光垂直照射下入射点异侧不同位置处的超声波波形,分析了超声位移场随时间变化的特征。结果表明,在DAC加载下,热弹作用产生的超声波具有明显的指向性,其纵波能量主要集中于激光入射方向附近,而横波的能量集中于偏离激光入射点30°～55°的倾角之间。上述特征与自由面热弹作用结果差异很大,而与自由面烧蚀作用结果相似。 展开更多

关键词 激光技术 激光超声 位移场 金刚石压砧 有限元方法

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高压技术及其在材料科学中的若干应用

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作者 徐波 《河北科技师范学院学报》 CAS 2020年第2期1-4,共4页

介绍了高压科学中常用的几种高压发生设备,以及高压技术在材料科学中的若干代表性工作。物质在高压下发生物理、化学和结构等一系列变化。压力因此是发现新材料、新现象、新效应的源泉,在材料科学中起着越来越重要的作用。高压不仅是合... 介绍了高压科学中常用的几种高压发生设备,以及高压技术在材料科学中的若干代表性工作。物质在高压下发生物理、化学和结构等一系列变化。压力因此是发现新材料、新现象、新效应的源泉,在材料科学中起着越来越重要的作用。高压不仅是合成新材料的重要手段,而且在材料显微组织和性能调控方面作用明显,是发展高性能材料的重要途径。 展开更多

关键词 高压科学 材料科学 高压技术 金刚石对顶砧

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上海砧源材料科技有限责任公司

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《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第9期1812-1812,共1页

上海砧源材料科技有限责任公司是专业从事设计加工生产超硬材料对顶砧的企业,是高压科学领域唯一的国家认定高新技术企业。在国内常规标准型金刚石压砧需求之外,先后开发了面锥型金刚石压砧、标准型碳化硅压砧、标准型蓝宝石压砧,是国... 上海砧源材料科技有限责任公司是专业从事设计加工生产超硬材料对顶砧的企业,是高压科学领域唯一的国家认定高新技术企业。在国内常规标准型金刚石压砧需求之外,先后开发了面锥型金刚石压砧、标准型碳化硅压砧、标准型蓝宝石压砧,是国内第一家可以批量自产此三种压砧的企业。依托多年积累的技术优势和行业领域优势以及高校领域资源(合作客户主要有北京高压科学研究中心、中国科学技术大学、吉林大学、清华大学、中国科学院理化技术研究所、中国科学院大学、上海科技大学、南方科技大学、哈尔滨工业大学、韩国首尔大学、韩国浦项大学、新加坡南洋理工大学等海内外科研院校),积极拓展高压领域技术服务和产品,为国内外高压科研领域单位提供高品质压砧以及配套产品服务。 展开更多

关键词 科学研究中心 金刚石压砧 南方科技大学 源材料 对顶砧 中国科学技术大学 超硬材料 韩国浦项

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立方聚合氮(cg-N)的高温高压合成 被引量：9

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作者 雷力 蒲梅芳 +2 位作者 冯雷豪 戚磊 张雷雷 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期13-17,共5页

以共价N─N单键结合的三维网状聚合氮(cg-N)是一种理想的高能量密度材料。在室温下将分子态氮加压至135.6GPa,观测到了氮的一系列"固体分子态-固体分子态"转变(β-δ-ε-ζ-η);且在不引入任何激光吸收材料的情况下,直接对红... 以共价N─N单键结合的三维网状聚合氮(cg-N)是一种理想的高能量密度材料。在室温下将分子态氮加压至135.6GPa,观测到了氮的一系列"固体分子态-固体分子态"转变(β-δ-ε-ζ-η);且在不引入任何激光吸收材料的情况下,直接对红色的非晶η氮进行双面金刚石压砧激光加热,在133.9GPa、2 000K的条件下成功地合成出透明cg-N,并测量得到cg-N在134GPa附近拉曼A模频率对压力的变化率为1.56cm^(-1)/GPa。 展开更多

关键词 聚合氮 高能量密度材料(HEDM) 高温高压 拉曼散射 激光加热金刚石压砧

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基于同步辐射的X射线成像技术在静高压研究中的应用 被引量：1

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作者 侯琪玥 敬秋民 +3 位作者 张毅 刘盛刚 毕延 柳雷 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期537-547,共11页

随着同步辐射技术的发展,稳定、高强度、能量可调、具有优良相干性的X射线源成为现实,使得X射线成像技术在诸多领域得到了广泛的应用。成像方法也从传统的简单投影成像,发展出相衬成像、显微成像、相干衍射成像等多种实验技术。X射线衍... 随着同步辐射技术的发展,稳定、高强度、能量可调、具有优良相干性的X射线源成为现实,使得X射线成像技术在诸多领域得到了广泛的应用。成像方法也从传统的简单投影成像,发展出相衬成像、显微成像、相干衍射成像等多种实验技术。X射线衍射技术用于测量具有长程周期性的材料在微观尺度的结构信息;与之相比,X射线成像技术的可视化强,测量直接,可实现各种材料(晶体、非晶体、液体等)从微观、介观到宏观尺度的测量。近年来,X射线成像技术在静高压领域中有了长足的发展,如非晶态材料的物态方程测量、高压加载下的声速测量、熔融铁在地幔岩石中的输运过程研究、晶体材料中的应变分布以及材料相变的演化过程研究等。本文较系统地总结了X射线成像技术在静高压研究领域的应用,以期对今后的研究有所帮助。 展开更多

关键词 X射线成像技术 金刚石对顶砧 大腔体压机 同步辐射

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具有全sp^(2)杂化聚合氮层超氮化合物的高压合成研究 被引量：2

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作者 隋明宏 刘爽 +12 位作者 王鹏 邹念龙 董青 周淼 牛世峰 岳磊 赵梓彤 郭琳琳 刘波 刘然 徐勇 姚震 刘冰冰 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第14期1505-1513,M0003,共10页

类石墨烯全sp^(2)杂化二维结构具有承载非平庸的拓扑电子结构的能力.本文利用激光加热对顶砧技术,在高温高压条件下首次获得全sp^(2)杂化类石墨烯二维聚合氮结构.全sp^(2)杂化的聚合氮层由环状N18单元组成,与钾原子层构成了类三明治结构... 类石墨烯全sp^(2)杂化二维结构具有承载非平庸的拓扑电子结构的能力.本文利用激光加热对顶砧技术,在高温高压条件下首次获得全sp^(2)杂化类石墨烯二维聚合氮结构.全sp^(2)杂化的聚合氮层由环状N18单元组成,与钾原子层构成了类三明治结构的K_(2)N_(16)超氮材料.K_(2)N_(16)能带结构呈现拓扑半金属特性,是新型的高阶色散狄拉克费米子材料.全sp^(2)杂化的聚合氮的合成研究为探索新型拓扑材料提供了新的高压策略. 展开更多

关键词 高压合成 氮化合物 金属特性 高温高压条件 对顶砧 三明治结构 激光加热 二维结构

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TDTR法测量高压高温下ZnO各向异性热导率

16

作者 樊轩辉 张中印 +3 位作者 周敬 苑昆鹏 祝捷 唐大伟 《工程热物理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期2866-2871,共6页

采用飞秒激光时域热反射法结合金刚石对顶砧装置与高温热台装置,实现了在0~8 GPa以及300~873 K下不同晶向ZnO的热性能表征。发现高压和高温下铅锌矿ZnO的热导率均存在各向异性,且热导率的压力依赖性呈非单调变化,热导率的温度依赖性呈... 采用飞秒激光时域热反射法结合金刚石对顶砧装置与高温热台装置,实现了在0~8 GPa以及300~873 K下不同晶向ZnO的热性能表征。发现高压和高温下铅锌矿ZnO的热导率均存在各向异性,且热导率的压力依赖性呈非单调变化,热导率的温度依赖性呈单调变化。该研究有助于对高压和高温下宽带隙半导体的内部热输运机理的深入理解,并为寻找高热电优值材料提供思路。 展开更多

关键词 飞秒激光时域热反射法 金刚石对顶砧 热导率 各向异性 氧化锌

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小型超高压装置的设计原理及研究进展 被引量：2

17

作者 韩奇钢 班庆初 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期337-346,共10页

高压研究对于寻找高压新相、制备新材料、探索地球深部奥秘具有重要的意义,但高压研究的发展却受到高压技术水平的制约。针对小型超高压装置,简要回顾了普遍使用的金刚石对顶砧(Diamond Anvil Cell,DAC)、Paris-Edinburgh Press(P-E型... 高压研究对于寻找高压新相、制备新材料、探索地球深部奥秘具有重要的意义,但高压研究的发展却受到高压技术水平的制约。针对小型超高压装置,简要回顾了普遍使用的金刚石对顶砧(Diamond Anvil Cell,DAC)、Paris-Edinburgh Press(P-E型压力装置)的发展历史,论述了DAC、P-E型压力装置、Palm Cubic-Anvil Cell(P-CAC)、Miniature Cubic-Anvil Cell(M-CAC)等小型超高压装置的设计原理与研究进展,总结了小型高压装置存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 小型超高压装置 金刚石对顶砧 P-E型压力装置 高压技术

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快讯

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《磨料磨具通讯》 2017年第4期39-39,共1页

金刚石对顶砧高压技术让旧地震机制“起死回生” 近日，北京高压科学研究中心的研究团队利用激光超快时域热反射及金刚石对顶砧高压技术，测试了高压下水对橄榄石热导率的影响，发现在地球深部过渡带的压力（十三万大气压以上）下，水... 金刚石对顶砧高压技术让旧地震机制“起死回生” 近日，北京高压科学研究中心的研究团队利用激光超快时域热反射及金刚石对顶砧高压技术，测试了高压下水对橄榄石热导率的影响，发现在地球深部过渡带的压力（十三万大气压以上）下，水会使橄榄石的热导率下降一半。这一结果彻底颠覆了刈门对橄榄石的热导率不受水影响的认识。 展开更多

关键词 金刚石对顶砧 高压技术 热导率 橄榄石 地震机制 科学研究 地球深部 热反射

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