金刚石是一种超硬多功能材料，具有较高的硬度和热导率，较宽的透光波段，耐辐射、耐强酸碱腐蚀等优异的物理化学特性，在电子器件、国防、通讯、航空航天等高科技领有极大的应用潜能。
自美国通用电器公司(GE)在世界首次通过静高温高压法，利用金属催化剂与石墨成功合成金刚石以来，金刚石工业化生产已有半个多世纪的历史。人造金刚石的合成主要是以高温高压触媒法为主。触媒材料不仅可以降低石墨向金刚石转化的温度、压力，而且对所生成的金刚石晶体的力学、电学和光学等也有影响。VeReshehag和Sung研究证明，触媒在金刚石合成中起着重要的作用。然而，由于金刚石巨大的商业价值，新型触媒溶剂材料的开发和高品级金刚石的合成技术情报一直处于严格保密状态。
由于我国六面顶高压设备存在极限压力(<6 GPa)，一直制约着我国新型触媒溶剂材料的开发。目前，我国金刚石单晶合成用触媒溶剂材料仍局限于铁、镍、锰、钴等传统过渡族金属。长期以来，具有高利润的高端特种金刚石单晶产品一直被英、美、日等国垄断。因此，独立地开发新型触媒溶剂材料具有重要的战略意义。
1、触媒
1.1 触媒的作用
触媒是指在高温高压环境中，石墨向金刚石转变时，起降低金刚石的相变活化能和合成温度的作用的材料。在没有触媒参与的情况下，石墨转化为金刚石需要13 GPa的高压和2700°C以上的高温。加入触媒后，可使金刚石合成的压力和温度分别降至5-6 GPa和1200一1400℃。
1.2 触媒的设计原则
人造金刚石是在高温高压条件下通过触媒作用将碳元素的排序由石墨结构转变成金刚石结构，因此，触媒对金刚石的合成压力、温度、抗压强度、结晶形态、颜色、产率等都有较大的影响。研究表明，金属触媒的选择应遵循以下四个原则：
（1）结构对应原则：催化剂晶体的密集面或熔融后密集面的原子排列与金刚石结构的(111)面上的碳原子排列相同或接近；
（2）定向成键原则:催化剂的密集面上的原子能使石墨与它成键，且该键垂直于石墨六角状平面;
（3）低熔点原则:催化剂的熔点要尽可能的低；
（4）易熔碳，与碳的润湿性好。
2、触媒的制备方法
当前市场上的粉末触媒主要是通
金刚石是一种超硬多功能材料，具有较高的硬度和热导率，较宽的透光波段，耐辐射、耐强酸碱腐蚀等优异的物理化学特性，在电子器件、国防、通讯、航空航天等高科技领有极大的应用潜能。
自美国通用电器公司(GE)在世界首次通过静高温高压法，利用金属催化剂与石墨成功合成金刚石以来，金刚石工业化生产已有半个多世纪的历史。人造金刚石的合成主要是以高温高压触媒法为主。触媒材料不仅可以降低石墨向金刚石转化的温度、压力，而且对所生成的金刚石晶体的力学、电学和光学等也有影响。VeReshehag和Sung研究证明，触媒在金刚石合成中起着重要的作用。然而，由于金刚石巨大的商业价值，新型触媒溶剂材料的开发和高品级金刚石的合成技术情报一直处于严格保密状态。
由于我国六面顶高压设备存在极限压力(<6 GPa)，一直制约着我国新型触媒溶剂材料的开发。目前，我国金刚石单晶合成用触媒溶剂材料仍局限于铁、镍、锰、钴等传统过渡族金属。长期以来，具有高利润的高端特种金刚石单晶产品一直被英、美、日等国垄断。因此，独立地开发新型触媒溶剂材料具有重要的战略意义。
1、触媒
1.1 触媒的作用
触媒是指在高温高压环境中，石墨向金刚石转变时，起降低金刚石的相变活化能和合成温度的作用的材料。在没有触媒参与的情况下，石墨转化为金刚石需要13 GPa的高压和2700°C以上的高温。加入触媒后，可使金刚石合成的压力和温度分别降至5-6 GPa和1200一1400℃。
1.2 触媒的设计原则
人造金刚石是在高温高压条件下通过触媒作用将碳元素的排序由石墨结构转变成金刚石结构，因此，触媒对金刚石的合成压力、温度、抗压强度、结晶形态、颜色、产率等都有较大的影响。研究表明，金属触媒的选择应遵循以下四个原则：
（1）结构对应原则：催化剂晶体的密集面或熔融后密集面的原子排列与金刚石结构的(111)面上的碳原子排列相同或接近；
（2）定向成键原则:催化剂的密集面上的原子能使石墨与它成键，且该键垂直于石墨六角状平面;
（3）低熔点原则:催化剂的熔点要尽可能的低；
（4）易熔碳，与碳的润湿性好。
2、触媒的制备方法
当前市场上的粉末触媒主要是通