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本发明公开了一种无损伤可控制备金刚石中氮空位中心的方法，通过选择非金属触媒和氮源降低合成金刚石内部的铁磁性缺陷，并合成金刚石内部氮杂质的含量，通过控制生长晶向和温度的匹配精确控制金刚石内部氮空位的形成类型，采用高温高压退火技术快速而且有效的调节金刚石内部的氮空位类型与所带电荷数目，获取了可控的NV0，NV-，N2V等氮空位中心，从而有效解决目前因氮空穴可控制备技术缺失而严重限制其进一步走向产业化应用的问题。

本发明涉及一种超硬半导体性非晶碳块体材料及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)将C60富勒烯预制成柱状坯体；(2)将得到的柱状坯体装入六方氮化硼坩埚中，再装入高温高压组装块中；(3)将组装块置于高温高压合成设备中进行高温高压处理；(4)处理完成后得到超硬半导体性非晶碳块体材料。上述超硬半导体性非晶碳块体材料制备方法，以C60富勒烯粉末为原料，利用高温高压试验，通过调控温度与压力之间的关系，探索了C60富勒烯在高压下的相变行为，合成了具有高硬或超高硬度、致密的、半导体性质的非晶碳块体材料，具有广阔的应用前景。

本发明涉及一种超高硬度纳米孪晶金刚石块体材料及其制备方法。具体地，本发明公开了一种含高密度孪晶的纳米晶金刚石块体材料及其合成方法，以无金刚石核的纳米球形碳(洋葱结构碳，以下简称无核洋葱碳)颗粒(优选地，粒径为5-70nm)为原料，通过高温高压合成了纳米孪晶金刚石块体。所得到的纳米孪晶金刚石块的体积为1-2000mm3；维氏硬度为155-350GPa；努普硬度为140-240GPa；孪晶宽度为1-15nm。本发明与现有技术相比，所获得的纳米孪晶金刚石块体具有远高于金刚石单晶体和超硬多晶金刚石的硬度(金刚石单晶的维氏硬度仅为100GPa左右，超硬多晶金刚石的最高努普硬度为140GPa)，其最高的维氏硬度达到350GPa、最高的努普硬度达到240GPa。纳米孪晶金刚石块体在地质钻探、高速切削和精密与超精密加工等机械加工领域、磨料磨具和拉丝模及特种光学器件等领域具有广阔的应用前景。

一种Al4Cu9单晶颗粒的制备方法，Al4Cu9单晶的化学成分的原子配比为：Al 28‑31％，Cu 69‑72％；其制备方法主要是将高纯Al粉与Cu粉混合均匀后放入硬质合金模具中，利用粉末压片机施加3MPa压力并保持约180s来获得预制块体；将制得的预制块体放入氮化硼坩埚中，将氮化硼坩埚、管状石墨炉、石墨片、氮化硼片按顺序组装后置于六面顶压机中，压力设置在3‑5GPa之间，峰值温度控制在1100℃‑1150℃，保温30min；温度降至800℃‑950℃时保温1‑2h。本发明具有工艺简单，操作方法确实可行，实验设备较为常见等优点，生成单晶质量较好。

一种弧形顶锤式四面顶超高压装置，所述装置包括类圆筒型结构的压缸和通过过盈配合安装在压缸外侧的支撑环，以及通过过盈配合安装在支撑环外侧的对中支撑环，所述压缸的上下两端的中部分别设置有相互对称的顶锤，且所述对中支撑环的两侧分别设置径向且相互对称环抱的弧形顶锤。本发明使用上下及左右两侧的四个顶锤对压缸加压，压受力更加接近“静水压力”，使压缸能够承受更大的压力，具有更好的保压性能的同时，还保持了两面顶压缸的保温性能，而且侧面使用弧形顶锤加压，不会存在预应力松弛和蠕变的现象，使压缸在工作时一直处在稳定压力作用下，疲劳强度高，不容易破坏，加压的稳定性更高，具有非常理想的技术效果。

本发明公开一种制备可掺杂的二维金刚石的方法，属于金刚石制备技术领域。包括以下步骤：将石墨烯或石墨在气体等离子体气氛中进行球磨处理，得到样品A；在氯化钠薄片上蒸镀触媒合金，得到样品B；将样品A与样品B交替叠放并放置在氮化硼管中，通过六面顶高温高压技术进行保温保压，待压力卸载和温度冷却后拆开模具，去除残留的氮化硼后去除氯化钠和触媒合金，得到可掺杂的二维金刚石。本发明简单高效，且制备出的金刚石材料呈现为二维单晶状态，在未来纳米力学、纳米光电子学等领域具有重要的应用前景。

本发明公开了一种高钛、钒、铬和高含水的钙镁橄榄石单晶的制备方法，它以固态的六水合硝酸镁粉末、固态的DL‑甘油酸钙水合物、固态的九水合硝酸铬(III)、固态的三乙酰丙酮钒、液态的正硅酸乙酯、液态的钛酸四丁酯、固态的天然蛇纹石粉末、固态的天然水镁石粉末、固态的天然熟石灰粉末和无水乙醇作为起始原料；制备出高钛、钒和铬的钙镁橄榄石圆柱体样品，将重量比3:3:1的蛇纹石、水镁石和熟石灰放在压片机上压成两圆片，将圆片放置在钙镁橄榄石圆柱体样品两端，将钙镁橄榄石圆柱体样品和两圆片一起密封到金钯合金样品管内进行高温高压反应得到；解决了目前的高钛的、高钒的、高铬的和高水含量的钙镁橄榄石单晶制备技术空白等问题。

本发明公开了一种水热合成碳球制备聚晶金刚石微米球的方法，属于材料制备领域。该方法是以0.1‐0.2mol/L的葡萄糖溶液为原料，利用水热法在200℃烘箱中恒温24小时合成碳微米球；制备的碳微米球分散到球磨得到的氯化钠超细粉体中形成的混合物为原料，装入模具压制成型，脱模后装入氧化镁埚中，与传压介质氧化镁、铼管炉、铬酸镧圈、氧化铝柱组成组装块，放入烘箱120℃恒温3‐4小时；取出组装块置于高温高压装置中，在超高压下，高温反应，得到聚晶金刚石微米球。本发明制备聚晶金刚石微米球不添加任何催化剂，获得的金刚石微米球大小均匀，块体致密，维氏硬度达到60‐80GPa。