检测项目

物理性能检测：

• 密度测定：表观密度（g/cm³）、真密度（g/cm³，参照GB/T3850-2023）
• 硬度测试：维氏硬度（HV，≥50GPa）、莫氏硬度（等级）
• 粒度分析：D50粒径（μm）、粒径分布（Span值）

化学组成分析：

• 碳含量测定：总碳量（wt%，≥99.5%）、游离碳（wt%）
• 杂质元素检测：铁（Fe≤0.01%）、硅（Si≤0.005%）、灰分（≤0.1%）

热性能测试：

• 热重分析（TGA）：质量损失率（%，升温速率10°C/min）、残碳率（≥98%）
• 差热分析（DTA）：相变温度（°C）、反应焓变（J/g）

结构表征：

• X射线衍射（XRD）：晶粒尺寸（nm）、石墨化度（%）
• Raman光谱：ID/IG比值（≤0.2）、峰位偏移（cm⁻¹）

转化率计算：

• 碳转化效率：转化率（%，≥95%）、反应速率（g/min）
• 产物yield：金刚石产率（wt%）、未反应碳残留（≤2%）

表面性能检测：

• 比表面积：BET表面积（m²/g，参照ISO9277:2022）
• 孔隙率：总孔体积（cm³/g）、平均孔径（nm）

电性能测试：

• 电阻率：体积电阻率（Ω·cm，≤0.1）、表面电阻率（Ω/sq）
• 导电性：电导率（S/m）

机械性能评估：

• 抗压强度：压缩强度（MPa，≥500MPa）
• 耐磨性：磨损率（mm³/N·m）

光学性能检测：

• 折射率：折射指数（nD）、透光率（%）
• 色散：阿贝数（vd）

环境稳定性测试：

• 耐氧化性：氧化起始温度（°C）、氧化增重率（%）
• 湿热试验：质量变化率（%，40°C/95%RH）

检测范围

1.高纯石墨：纯度≥99.9%，重点检测碳转化率和晶体结构完整性，适用于高温高压合成工艺。

2.碳黑材料：粒径范围10-100nm，侧重比表面积和杂质含量分析，用于化学气相沉积法金刚石生长。

3.石油焦：挥发分≤5%，检测热解行为和残碳率，优化焦炭基炭源的使用效率。

4.煤焦油沥青：软化点80-120°C，重点评估粘结性和碳化yield，适用于粘结剂类炭源。

5.天然石墨：鳞片石墨或微晶石墨，检测粒度分布和电性能，用于低成本金刚石合成。

6.碳纳米管：直径1-50nm，侧重结构缺陷和导电性，探索新型炭源的应用潜力。

7.碳纤维：拉伸强度≥3.5GPa，检测表面处理和转化动力学，用于复合材料增强型金刚石。

8.活性炭：碘值≥1000mg/g，重点分析孔隙结构和吸附性能，研究多孔炭源的转化机制。

9.石墨烯：层数≤10层，检测电子迁移率和热稳定性，用于高性能金刚石器件。

10.生物质炭：源自木材或农业废弃物，侧重灰分控制和可持续性评估，推广环保炭源选项。

检测方法

国际标准：

• ASTMD7582-15炭材料热重分析法测定挥发分
• ISO12154:2022密度测定-气体比重瓶法
• ISO10694:2023碳含量测定-元素分析仪法
• ASTME384-22维氏硬度测试标准
• ISO9277:2022比表面积测定-BET法

国家标准：

• GB/T3850-2023炭素材料密度测定方法
• GB/T212-2021煤的工业分析方法
• GB/T3074.1-2022石墨电极电阻率测定
• GB/T13221-2021纳米粉末粒度分布测试
• GB/T223.5-2021钢铁及合金化学分析方法

方法差异说明：国际标准如ISO12154使用氦气作为介质进行密度测定，而GB/T3850允许使用氮气，导致轻微精度差异；ASTME384规定硬度测试载荷范围更宽，适用于多种材料，而GB标准更侧重碳基材料适配。

检测设备

1.热重分析仪：METTLERTGA/DSC3+（温度范围室温-1100°C，精度±0.1μg）

2.X射线衍射仪：BrukerD8ADVANCE（CuKα辐射，角度范围5-80°2θ，分辨率0.0001°）

3.Raman光谱仪：HoribaLabRAMHREvolution（激光波长532nm，光谱分辨率1cm⁻¹）

4.电子天平：SartoriusCubisII（量程0-220g，可读性0.01mg）

5.比表面积分析仪：MicromeriticsASAP2460（测量范围0.01-1000m²/g，孔径分析0.35-500nm）

6.硬度计：Wilson硬度计Tukon2500（载荷范围10gf-50kgf，符合ASTME384）

7.元素分析仪：ElementarvarioMACROcube（检测限碳0.001%，氮0.0005%）

8.粒度分析仪：MalvernMastersizer3000（测量范围0.01-3500μm，湿法分散）

9.高温高压合成装置：自定义六面顶压机（压力范围5-6GPa，温度1400-1600°C）

10.电性能测试系统：Keithley4200A-SCS（电阻测量范围10⁻⁶-10¹²Ω，四探针法）

11.显微镜：OlympusBX53M（放大倍数50-1000x，带图像分析软件）

12.差热分析仪：NETZSCHDSC214Polyma（温度范围-170-700°C，灵敏度0.1μW）

13.压缩试验机：INSTRON5967（载荷范围0.02-50kN，应变控制模式）

14.光谱ellipsometer：J.A.WoollamM-2000UI（波长范围190-1700nm，膜厚测量精度±0.1nm）

15.环境试验箱：ESPECSH-642（温度范围-70-150°C，湿度控制10-98%RH）

北京中科光析科学技术研究所【简称：中析研究所】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。