Mechanisms of the Pulsed Electric Field Induced Diamond Synthesis

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Das feldgestützte Sintern mit gepulsten elektrischen Feldern (FAST/Spark Plasma Sintern SPS) ist eine neuartige Prozessmethode. In diesem Projekt wird ihre Einsatzmöglichkeit für die Diamantsynthese studiert. Dazu ist es erforderlich, geeignete Kohlenstoffmodifikationen und Katalysatormaterialien zu untersuchen, auszuwählen und die technischen Fertigungsprozesse zu optimieren. Für ein grundlegendes Verständnis der Übergangsmechanismen der unterschiedlichen Kohlenstoffmodifikationen zur Diamantstruktur ist es notwendig, die Thermodynamik und Kinetik der Umwandlungen zu analysieren. Die Sintermechanismen der SPS Technik bei der Bearbeitung elektrisch leitfähiger Materialien und das in früheren Experimenten postulierte Auftreten von Plasmaeffekten sollen erforscht und mit Computersimulationen modelliert werden. Die Ergebnisse werden zu größeren Diamantkristallen und höherer Ausbeute führen. Deshalb ist es denkbar, dass sich die SPS Technik zu einer alternativen Technik im Bereich der Diamantsynthese im großen Maßstab etablieren wird. Das Projekt wird das Verständnis der SPS Sintermechanismen, ebenso wie das der Phasenumwandlungen von Kohlenstoffmaterialien, unter solch extremen physikalischen Bedingungen vertiefen.