Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

в 011 нм НАЦИОНАЛЬНЫИ ЦЕНСГР С 1 в В 7 9 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению (ВУ)(72) Авторы Шипило Наталья Викторовна Игнатенко Олег Владимирович Шемпель Наталья Александровна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению (ВУ)Способ получения алмазов, включающий приготовление щихть 1 из смеси графита, катализатора - металла-растворителя углерода и добавки и последующее воздействие на щихту вь 1 сокими давлением и температурой, отличающийся тем, что графит предварительно механически активируют в течение 1-20 часов, а в качестве добавки в щихту вводят аммофос при следующем соотнощении компонентов, мас.Изобретение относится к области получения алмазов и может бь 1 ть использовано на заводах по вь 1 пуску алмазов и инструмента на их основе.Известен способ получения алмазов 1, включающий приготовление щихть 1 из графита, металла-растворителя углерода и добавки и последующее воздействие на щихту вь 1 сокими давлением и температурой. В качестве металла-растворителя для получения алмазов используют железо, кобальт, никель, марганец и другие элементь 1 из ряда переходных металлов, их смеси и сплавь 1, а в качестве добавки при получении алмазов используют перманганат калия в количестве 0,1-2,5 мас. или его смесь с солями Железа.Однако получаемь 1 е по способу 1 порощки алмаза имеют невь 1 сокий вь 1 ход алмазов крупнь 1 х зернистостей и невь 1 сокую их прочность.Известен также способ получения алмазов 2, включающий приготовление щихть 1 из графита, металла-растворителя и добавки, включающей щамот, каолин, базальт, цемент и их смеси в количестве 0,1-15,0 мас. , и воздействие на щихту вь 1 сокими давлением и температурой.Недостатками данного способа являются невысокий выход алмазов Крупных зернистостей И невысокая их прочность.Способ 2 является наиболее близким техническим решением к заявленному по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа и базового объекта.Общим существенным признаком прототипа и заявленного решения является приготовление шихть 1 из графита, металла-растворителя и добавки и воздействие на шихту вь 1 сокими давлением и температурой.Задачей настоящего изобретения является увеличение выхода алмазов крупных зернистостей и повышение их прочности.Заявленный способ получения алмаза включает приготовление шихты из графита,механически активированного в течение 1-20 часов, катализатора (металла-растворителя углерода) и добавки и последующее воздействие на шихту высокими давлением и температурой. Новым, по мнению авторов, является то, что в качестве шихты используют смесь графита, механически активированного в течение 1-20 часов, а в качестве добавки аммофос при следующем соотношении ингредиентов, мас. аммофос 0,05-0,8 металлрастворитель 30-70 графит - остальное.Сущность изобретения заключается в следующем. Согласно существующим представлениям о механизмах образования и роста алмазов при каталитическом синтезе, алмазы при спонтанной кристаллизации образуются и растут из пересыщенных углеродом расплавов металлов в области их термодинамической устойчивости. Причем образование происходит на границах областей с различной вязкостью. Флуктуация вязкости наблюдается при отрыве углерода из кристаллической решетки графита с различной энергией связи. В механически активированном графите таких флуктуаций больше и, следовательно,больше центров кристаллизации. Введение в такой расплав определенных добавок может изменять состав расплава, а следовательно, и растворимость в нем углерода, изменять число центров кристаллизации и скорость их роста. Экспериментально установлено, что введение в расплав металла-растворителя аммофоса - сложного азотно-фосфорного соединения (ЫН 4)Н 2 РО 4 существенным образом увеличивает выход крупных фракций алмазов(160/125 и выше) и их прочность (АС 20-АС 50). Это, по-видимому, связано с тем, что,с одной стороны, расплав аммофоса в условиях высоких давлений и температур способствует превалирующему растворению мелких фракций алмазов (100/80 и менее) и росту крупных за счет материала разлагающихся мелких фракций. С другой стороны, продукты распада аммофоса могут входить в решетку алмаза, увеличивая тем самым их прочность. Использование механически активированного графита приводит к увеличению содержания крупных фракций.При получении порошков алмаза использовался графит марки ГМЗ и МГ-ЭСЧ дисперсности 400-800 мкм, который подвергался механической активации в течение 1-20 часов, затем отделялся от шаров и смешивался с порошком металла-растворителя (60 Мп 40 Ый) дисперсности 100-40 мкм и микропорошком аммофоса. Перемешанные порошки затем уплотнялись в пресс-форме при давлении 0,5 ГПа и помещались в контейнер из литографского камня либо доломита. Затем контейнер с шихтой устанавливался в центральное углубление камеры высокого давления и подвергался сжатию и нагреву до заданных параметров синтеза Р 4-6 ГПа, Т 1300-1600 С, г 1-5 мин. После выдержки при указанных параметрах выключался ток нагрева, снималось давление в камере и извлекался продукт синтеза в виде спека. Полученные спеки дробились в щековой дробилке до размеров 1-2 мм, а затем продукт дробления подвергался химико-термической обработке с целью выделения порошков алмаза. Поскольку порошки алмаза имели в своем составе рядсростков И других дефектов, то они подвергались механическому дроблению в шаровой мельнице либо Центрифуге.После дополнительной химической очистки, отмывки И сушки порошки алмаза подвергались ситовой Классификации по зернистости в течение 5 мин с последующим определением прочности порошков заданной зернистости. Прочность порошков определялась по результатам разрушения 50 зерен согласно ГОСТ 9206-80. Исследования показали, что выход алмазов зернистости 160/125-315/250 составляет 50 относительно всей массь 1 синтезированных алмазов, а их прочность соответствует маркам алмаза АС 2 О-АС 5 О.

МПК / Метки

МПК: C30B 29/04, B01J 3/06

Метки: алмазов, получения, способ

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-11498-sposob-polucheniya-almazov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ получения алмазов</a>

Похожие патенты