Влияние термобарической обработки на структурные и фазовые превращения в лонсдейлитсодержащих природных и синтетических алмазах

Abstract

В работе представлены результаты исследований структурных и фазовых превращений лонсдейлитсодержащих природных и синтетических алмазов методами КР спектроскопии, люминесценции, рентгено-фазовго анализа. Объектами исследования являлись импактные алмазы Попигайского и Кумдыколъского месторождений, Бразильские импактные алмазы, наноалмазы динамического синтеза и природные алмазные порошки. Изучены фазовый и дефектно-примесный состав алмазов до и после НРНТ обработки. Показано, что при НРНТ обработке в алмазах происходят активные структурные превращения с появлением дополнительных азотно-примесных центров. При этом, когда процесс обработки проходит в области термодинамической стабильности алмаза, он вызывает превращение лонсдейлита в кубический алмаз вне зависимости от наличия катализатора. Фазовое превращение графита в алмаз происходит только в присутствии катализатора.

У роботі представлені результати досліджень структурних і фазових перетворень лонсдейлітвміщуючих природних і синтетичних алмазів методами КР спектроскопії, люмінесценції, рентгенофазовго аналізу. Об'єктами дослідження були імпактні алмази Попигайського і Кумдикольского родовищ, Бразильські імпактний алмази, наноалмази динамічного синтезу і природні алмазні порошки. Вивчено фазовий і дефектно-домішковий склад алмазів до і після НРНТ обробки. Показано, що при НРНТ обробці в алмазах відбуваються активні структурні перетворення з появою додаткових азотно-домішкових центрів. При цьому, коли процес обробки проходить в області термодинамічної стабільності алмазу, він викликає перетворення лонсдейліта в кубічний алмаз незалежно від наявності каталізатора.

Current paper presents the results of phase and structure transformations research of lonsdaleite containing natural and synthetic diamonds by means of Raman spectroscopy, luminescence spectroscopy and x-ray phase analysis. The objects of research were impact diamonds of Popeegye and Coomdecol ’ deposits, Brazilian impact diamonds, dynamic synthesis nanodiamonds, and natural diamond powders. Phase, imperfection and impurity compositions were studied before and after HPHT treatment. It is shown that during HPHT treatment active structural transformations occur in diamonds with formation of additional nitrogen-imperfection centers. Upon this, when treatment process goes in the area of thermodynamic stability of diamond, it causes a transformation of lonsdaleite into cubic diamond with no regard to the presence of a catalyst.