高压是一种极端的环境，是人们正常生活中不常遇见的，但是在自然界中却是十分普遍的，例如在地球内部，上地幔处的压力就已经到达GPa级别的压力，在更深处，甚至可以达到数百GPa级别的压力。

我们可以通过高压手段，模拟地表环境，为地质学研究提供数据支持和信息，以及地质结构的模拟与发现，也可以通过实验模拟来研究大地动力学过程，识别和捕获内部运动、变形、热力学过程与相关物质，可以了解地球内部化学、矿物、岩石、结构、演化等方面信息，了解地球的形成过程与演化机制。

高压不仅仅可以探索地球科学问题，同时也广泛应用与材料、物理、化学等学科的研究。在压力的作用下，物质内部原子之间的作用力会发生改变，从而使物质会在物理化学性质上发生改变，导致新的化学反应机制，同时可能会诱导产生新的物质与结构。

湖北洛克泰克公司（RTK）作为国内专业的高温高压装置仪器制造商，研制的Kawai型大腔体压机、活塞圆筒压机设备广泛应用于北京高压科学研究中心、中国科学院大学、中国科学院深海科学与工程所、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院广州地球化学研究所、吉林大学、武汉理工大学等科研机构。在此，简要介绍湖北洛克泰克（RTK）高温高压活塞圆筒装置的一些应用。

1、超硬材料合成

超硬材料通常是指维氏硬度大于40，由于其优异的硬度和耐磨性能，超硬材料已广泛应用在装备制造、石油、勘探等领域，并凭借其高硬度，可对各种材料进行削、切、磨等加工。大部分的超硬材料合成一般需要高温高压的极端环境，这就需要借助各类型的大腔体静高压设备完成。

例如洛克泰克Kawai型大腔体压机采用6-8式二级加压高温高压装置，开放式结构，多引线测量更方便，稳定的液压系统控制，高、低压调节精准。利用碳化钨压砧，可在样品上产生 >20Gpa高压， >2000℃高温。可以轻松实现相关高压试验。

（湖北洛克泰克Kawai型大腔体压机）

金刚石硬度最高的物质之一，能够广泛应用于石料、玻璃、陶瓷、等材料的切、削、磨等，但是天然金刚石的开采难度大，产量极低，无法大规模应用与生产。在上世纪，人们利用高温高压法与化学气相沉积的方法，成功合成了人造金刚石，其生产成本、培育效率较低，可应用于许多工业领域，并且随着技术的发展，逐渐培养出了可应用于时尚消费领域的保湿剂金刚石。

此外，由于金刚石与贴会发生反应，无法直接对铁材料进行加工，因此人们对超硬材料进行了研究，立方氮化硼是一种在高温高压下合成的超硬材料，在自然界中并不存在，其硬度仅次于金刚石，其优异的物理性能使其在材料加工领域发挥非常重要的作用

2、新材料合成

压力可以通过影响物质内部原子之间的作用力使物质会在物理化学性质上发生改变，导致新的化学反应机制，同时可能会诱导产生新的物质与结构。

相变是一种十分常见的现象，例如水结冰、天然气液化等都是相变的结果，其就是一种结构的变化。在高压的作用下，物质内部原子状态、晶体结构、有序程度等会发生改变，使物质的物理化学性能发生改变，从而可以设计、合成新型结构与功能材料。

借助高压相变，我们可以合成常压下无法获得的新结构材料，例如具有潜在超流体和室温超导体的物质“金属氢”，以及可以提高材料光学性能的准直接带隙的硅。

一般来说一种物质在每百万大气压下平均发生5次相变。这些高压下出现的新相大多具有常压相所不具有的新颖物理和化学性质。

3、新陶瓷材料

透明陶瓷是一种利用陶瓷材料光学性质的新型陶瓷，除具有传统陶瓷的典型特性外，兼具玻璃的光学特性。透明陶瓷也是在纳米材料科学与技术和安静陶瓷制备科学发展基础上集结构与功能一体化于一身的重要材料，是无机材料研究和发展的重要方向之一。透明陶瓷的合成方法有常压烧结、热压烧结、热等静压等。

常压烧结虽最早应用，但需求的合成温度高，带来了工艺困难、晶粒易生长等问题。而超高压(高于1 GPa)烧结能够在较低温度(与传统烧结所需大于1600 ℃温度相比)下实现优异的致密度，得到具有纳米结构的透明陶瓷，是制备新型透明陶瓷的重要技术。

（湖北洛克泰克RTK-PC-2高温高压活塞圆筒装置）

4、结语

压力作为温度、组分之外的一个重要物理量，对物质的结构和性质变化具有很大的影响力，其能够广泛应用于地球科学、材料学等学科，涉及的领域包含了超硬材料、超导体、热电材料、半导体、非化学计量化合物、新相，在过去的几十年里，高压技术正在逐渐改变人们对于周围世界的认识，并逐渐的改变人们的生活。

湖北洛克泰克公司作为自主品牌代表，提供高温高压设备全方案服务，匠心研制仪器，助力大国科研！