张凯，张路青

（中国大连凯峰超硬材料有限公司，辽宁大连116025）

石墨通过爆炸相变为金刚石的新结构位置转变模型（上）①

张凯，张路青

（中国大连凯峰超硬材料有限公司，辽宁大连116025）

石墨粉层受到击波高速冲击后，在高温高压下，会以固相结构方式转变为金刚石，文章作者创立了一个新的转变模型，在文中简称为“凯”模型，包括：在ABCA型石墨的转化理论中，找到了具体哪18个碳原子向金刚石晶胞转变的原子对应点结构，使活化能的计算可接近最小值。在ABA型石墨转化理论中，除石墨网格平面间的压缩之外，必须考虑层间剪切错动的作用，剪切变形与层间压缩的概率都同样多。标志其特性错动的距离是0.521h，h－层间压缩距离，理论被实验所征实。

石墨；金刚石；相变；固相结构

1 引言

爆炸金刚石理论中载明，石墨相变为金刚石时，其吉布斯自由能G是下降的，即dG＜0，因此相变过程是自动进行的不可逆过程。石墨受到强击波作用，在高压下石墨层间受到很大压缩，碳原子间距离接近，同时在高温下，碳原子振动加剧，靠原子之间相互作用力，会以固相结构转变方式克服“势垒”从石墨势阱进入金刚石势阱［2］。下式为石墨转变为金刚石时的活化能表达式［1，3］：

活化能的概念，就是从石墨势阱进入金刚石势阱还缺少多少能量。1977年中科院邵丙璜教授认定：在ABCA型石墨中，遵循苛清泉教授在1974年提出的ABCA型石墨已有金刚石结构雏形的观点［2］，把石墨网格平面间的压缩后的间距δ石作为石墨原子间的标称性距离，按（2）式