Преглед произвеждат изкуствени диаманти технологии

Към днешна дата, има много различни технологии за производство на диамантени кристали. за различни цели на приложение, с различни размери, цвят и сила.

Диамантът е нищо друго освен чист въглерод със специална кристална решетка.

Друг представител на чист въглерод в света е въглен, графит.

• Атомна тегло въглероден 12011;
• Серийният номер в периодичната таблица 6;
• 6 Броят на електрони;
• първичен валентност 4;
• В нормално атмосферно налягане в течността не преминава;
• Когато нагрява при нормално налягане до температура от 0 ° С 3670, въглерод;
  Тя влиза газ, заобикаляйки течно състояние.

• Плътност 3,5 грама. cm 2;
• Светлината пречупване 2.42 (стъкло 1, 8);
• Твърдост 2 милиона реал. ф (Стомана 30000, 40000 стъкло относителна талк, чиято твърдост = 1);
• Преход температура от графит на открито - 1 200 0 ° С;
• Температура на запалване в чист кислород 740 0 ° С;
• Единици за измерване на диаманти - каратово. Един карат е равен на 0,2 грама. Diamond, с размери 1 х 1 cm = 17.5 карата;
• В диамант, всеки въглероден атом е свързан към четири въглеродни атома и между тях на разстояние е строго еднакво = 1.54 ангстрьома. Въглеродни атоми подредени в диамант в ъглите на редовен тетраедър атомна решетка.
• атомен кристалната решетка на диамант - тетраедър

въглероден температура изпаряване на 3,670 0 ° С (фигура 1), критичната точка (Z) (температурата на 3670 С. Налягането е 0 -120 атм.) е първият тройна състоянието точка.

В този момент, преходи са възможни въглерод в твърдо, газообразно или течно състояние.

С увеличаване на налягането и температурата, ние се получи втора тройна точка (D), в която е възможно състояние на въглерод под формата на кристали (диамант) в течна форма и аморфно състояние (графит).

Най-добрият резултат на диаманта при прехода от течно състояние в кристално въглерод - понижаване на температурата, но е възможно, оставяйки много високо налягане. Голямо значение в производствените диамант технологии играят времевите характеристики на процеса.

Както е отбелязано по-рано, въглеродът в течно състояние при нормални условия (760 mm Hg. Стълб и 20 0 ° С) не съществува. Въглероден в течно състояние, и не е възможно само когато налягането надвиши 120 атм. и 3,740 0 ° С (фигура 1).

Поради физичните свойства на диамант да се отбележи, температура на запалване в среда от кислород е равна на 670 0 ° С, обикновено диамантени изгаряния без остатък.

Чрез загряване на диамант от 1200 0 ° С без въздух започва процеса на графитизация на диаманта. това се случва при неправилна технология диамант производствен процес.

Методи за производство на синтетични диамантени кристали

Първият метод за производство на синтетични диаманти е метод, в близост до естествената поява на естествени диаманти. Тази комбинация от много високо налягане и висока температура.

Първият метод е най-надеждни, но също така и най-технологично комплекса

След един от лабораторните инсталации за производство на диамантени кристали най-близо до предполагаемото появата на природни диаманти в Схема земята дебели - силен натиск и висока температура.

Настройката на лаборатория за получаване на изкуствени диаманти представлява преса с високо налягане. Корпусът на пресата се вмъква в работния цилиндър.

Този цилиндър е осигурена за пробиване на циркулация на хладилния агент, както и отворите за подаване на вода под налягане. В този корпус камера е поставена, изработен от танталов карбид, в който се поставя на детайла - графит да бъдат трансформирани в диамант.

При условие, шини за доставки за доставка на електрически ток към работната камера.

диамант Технологията се извършва на няколко етапа.

Първоначално, след инсталацията на цилиндъра в пресата вода под високо налягане се доставя и не е процес налягане графит вода предварително сгъстяване, до около 2-3 хиляди атмосфери. Вторият етап се доставя хладилен агент и водата е замръзнала до минус 12 градуса по Целзий.

По този начин съществува допълнителна компресия на графита към 20 хиляди атмосфери поради разширяването на лед.

В следващия етап се подава електрически ток мощен времетраене на импулса от 0,3 секунди.

Във финалната фаза и се размразяват ледени диаманти премахнати.

Получен по този начин диаманти обикновено замърсен цвят, има пореста структура, формата на четиристенните кристали.

По-голямата част от естествени диаманти и по-силно, отколкото обикновено се използва за технически цели.

Вторият метод е възможно технологично прост, но сложно от използвания апарат е начин за изграждане на диамантени кристали в метан среда (СН4).

С този метод, кристал диамант се нагрява до температура от 0 ° С и 1111 метан изгорял. Налягането в работната камера може да бъде малка, от порядъка на 0,1 техническа атмосфера. Това налягане главно служи да проникне препятствия в камерата до атмосферен кислород.

Трябва да се помни, че от 1200 0 С диаманта започва своя преход към графита (без kmsloroda достъп).

Метод диамант капацитет кристал се появява на повърхността се нагрява на диаманта чрез прибавяне на въглеродните атоми в кристалната решетка съществуващите кристал диамант семена. Количеството на въглерод (диамант) 0,2% от повърхността на кристала семена за един час.

Форма кристали по подобен начин получаваме кубична, за разлика от естествен тетраедър, черно, сила, сравнима с естествени диаманти. В основата си, той е чист карбид, но се нарича диаманта поради много високата твърдост на получените кристали, и поради факта, че реалната диаманта се използва като зародишен кристал.

Третият начин да получите метод диамант експлозия

При този метод, много фин диамантен прах за производство на смилане камъни, абразиви. Приложени или експлозия "нормален" взривно вещество или експлозия тел голям импулс на ток.

За да се получи гъста мембрана се изисква детонация вълна, която се разпада със скоростта на звука в метала, от който е изработена мембраната (за желязо е. - 5000 m / сек).

графит "Подгрятата" се намира на така наречените "тиган" по време на преминаването на вълната на детонация се превръща диамантени кристали.

Този метод дава добив много повече като процент от количеството на графит от метода на високо налягане.

Безцветни кристали с чиста вода, ясен, но много малки (30 -. 50 микрона). Crystal образуват тетраедални сила, сравнима с тази на естествените диаманти.

Същността на метода за производство на диаманта. метод взрив е, че взривяване на взривното вещество в затворено пространство детонация вълна при удар с препятствие на граничния слой, ударната вълна - препятствието, генерира както високо налягане и висока температура. Налягането може да достигне до над 300 000 атм, десетки хиляди градуса температура. За съжаление (или за щастие) всички в даден момент се вписва в милионни части от секундата, а размерите (дебелина) на вълната на детонация не надвишава 10-30 микрона.

По време на руптура на мембрани ударна вълна се превръща в "плътност" и е един вид качество, - хомогенност.

Някои диамантени кристали, получени по този начин могат да имат диаметър от 50 микрона. От голямо значение при този метод има polozhka която се нагрява и дебелината на слоя графит.

Интересен експеримент на "средно" компресиране на получената диамант по същия начин експлозията, съгласно принципа на праховата металургия. В този случай, в диамантената промишленост. могат да бъдат получени кристали с различен размер и тегло на диамантен прах. В по-голямата част от кристали замъглява и цвят. Има получи вторичен крехкост на диамантени кристали. Дълготрайност е много по-нисък естествен при работа с евентуални "изненади". В този случай, алчността може да съсипе идеята в истинския смисъл на разбиране. Дебелината на графит не надвишава 60 микрона.

В четвъртия метод за производство на диамантени използвани катализатори

Използването на катализатори в производството на диаманти значително помага за намаляване на размера на налягане и температура. Диамантени кристали се образуват в разделителния слой между горещо и графит филм от метал катализатор. Чрез подходящ избор техники могат да получат до 50 грама на промишлени диаманти в един работен цикъл.

Както се вижда от графиката 3. Приложение 3. Най-добрият катализатор е желязо, последвано от никел, родий, паладий, платина.

Възникване на интерфейса на графит - катализатор диамантени кристали продължават да растат при постоянни условия в камерата, докато филмът на метал катализатор продължава да бъде свързан с графит.
Приложение 3

растеж на кристал продължава в легиращ метал поради проникване на въглеродните атоми, през металната тънък филм.

Синтетични диаманти, получени по подобен начин, са много малки кристали (30 -200 микрона).

Получават се при ниски температури, диамантени кристали имат кристална структура на квадратна форма, черен съдържание, равно или по-голяма естествено.

Кристалите, получени при високи температури и високо налягане имат осмостенно форма, различен цвят - жълто, синьо, зелено, бели, непрозрачни или прозрачни кристали. По силата на равна или по-голяма естествени диаманти. Влиянието на катализатори от цвета очевидно. Никел примес в кристалите дава диамант диамант зеленикав тон, берилий добавки дават Диамантени цветове синьо тон.

Трябва да се отбележи, че няма твърдост в света по-трудно от диамант елемент. въпреки че другите свойства, може да се получи някои изкуствени елементи. В таблицата са посочени елементите, които могат да дадат по-добра представа за някои от свойствата на диамант срещу други земни елементи в.

Новини
Knights етер теория