[发明专利]具有很高热导率的单晶金刚石

权利要求书

1、一种高同位素纯的单晶金刚石的制备方法，该方法包括以下步骤：

(A)制备由同位素纯碳-12或碳-13构成的金刚石；以及

(B)在高压下使所说的金刚石通过一种金属催化剂-溶剂材料向含有金刚石晶种的区域扩散，借此将所说的金刚石转变成单晶金刚石。

2、根据权利要求1的方法，其中碳为碳-12。

12。

3、根据权利要求2的方法，其中将步骤A的产物粉碎。

4、根据权利要求3的方法，其中碳的同位素纯度至少为99.2%。

5、根据权利要求4的方法，其中步骤A的金刚石是通过化学气相沉积法制得的。

6、根据权利要求5的方法，其中用于步骤A的设备是由实质上不能溶解碳的材料构成的。

7、根据权利要求4的方法，其中粉碎后所获颗粒的粒度相当于磨料级金刚石的粒度。

8、根据权利要求7的方法，其中步骤A是在加热丝的温度至少为2000℃、底物温度在900-1000范围内以及压力约为10乇的工艺条件下进行的。

9、根据权利要求8的方法，其中加热丝为钨丝而底物为钼。

10、根据权利要求6的方法，其中烃类中的碳的同位素纯度至少为99.9%。

11、根据权利要求10的方法，其中用于步骤B的催化剂-溶剂物质为一种铁-铝混合物。

12、根据权利要求11的方法，其中步骤B中在需转化的材料和沉积区域之间保持一个负的温度梯度。

13、根据权利要求12的方法，其中用于步骤B的催化剂-溶剂物质为95%（重量）铁和5%（重量）铝混合物。

14、根据权利要求13的方法，其中所说的温度梯度约为50℃。

15、根据权利要求12的方法，其中步骤B的压力范围为50000-60000大气压，而温度范围约为1300-1500℃。

16、根据权利要求15的方法，其中晶种为正常的同位素分布的单晶金刚石。

17、根据权利要求16的方法，其中通过抛光除去属于晶种的产物金刚石的部分。

18、一种单晶金刚石，该金刚石由至少99.2%（重量）的同位素纯的碳-12或碳-13所组成，所说的金刚石在300°K温度下具有的热导率至少比天然ⅡA型金刚石的热导率高出10%。

19、如权利要求18中所述的由碳-12构成的金刚石。

20、一种含有与权利要求18中所述的作为热导体的金刚石相接触的放热源的制品。

21、一种含有与权利要求18中所述的金刚砂。

22、一种含有与权利要求18中所述的，其上面具有小孔的金刚石的滤光器件。

23、一种由至少99.5%（重量）的同位素纯的碳-12或碳-13组成的单晶金刚石，所说的金刚石在300°K下所具有的热导率至少比天然ⅡA型金刚石的热导率高出25%。

24、一种由至少99.9%（重量）的同位素纯的碳-12或碳-13组成的单晶金刚石，所说的金刚石在300°K下所具有的热导率至少比天然ⅡA型金刚石的热导率高出40%。

25、由权利要求1的方法制备的单晶金刚石。

26、由权利要求2的方法制备的单晶金刚石。

27、由权利要求4的方法制备的单晶金刚石。

28、由权利要求10的方法制备的单晶金刚石。

29、由权利要求17的方法制备的单晶金刚石。