Получение - алмаз
Cтраница 2
В настоящее время практически все существующие способы получения алмаза относятся к кристаллизации его из растворов углерода в расплавах металлов и к прямому превращению из графита, поскольку обе фазы являются полиморфными модификациями углерода. При статическом давлении прямое превращение графита в алмаз было осуществлено при / 513 ГПа и 7 3000 К. [16]
В конце прошлого века были предприняты попытки получения алмаза из графита, но безуспешно. После того, как удалось определить свойства обеих модификаций углерода, выяснилось, что получение искусственного алмаза осуществлялось в условиях, в которых более устойчивым являлся графит. [17]
Таким образом, исходя из условий равновесия, для получения алмаза нужно высокое давление, причем необходимое давление увеличивается при повышении температура. Однако при низкой температуре процесс превращения графита в алмаз идет с ничтожно малой скоростью. Синтез алмаза ведут при t - 1800 С и 6 ГПа, применяя катализаторы ( расплавленные FeS, Та, Ni и др.), процесс длится несколько минут. Искусственные ювелирные алмазы получены, но пока они дороже природных. [18]
В применении к алмазу это иллюстрируется двумя различными методами получения алмаза из графита при прямом превращении. Так, в случае динамических методов превращения протекают с большими скоростями и при значительном отклонении от равновесия, когда малоподвижные структурные конфигурации, возникающие вследствие релаксации, неустойчивы и разрушаются в процессе движения границ. Иначе обстоит дело при статических методах, когда превращения идут с малой скоростью и, следовательно, больше подвержены действию релаксационных процессов. В этом случае возникает сильная температурная зависимость. [19]
Правило ступеней подсказывает, однако, и другой путь получения алмаза: из атомного пара углерода. В этом случае первой возникнет метастабильная благодаря высокому потенциальному барьеру структура алмаза. Этот путь синтеза и осуществил бессознательно английский оружейник Хенней в 1889 г. Поместив в ружейный ствол керосин и нагрев герметически закрытый ствол до 1000 С, он вызвал разложение керосина с образованием сажи. В последней были найдены очень твердые частицы весьма мелких размеров, которым была приписана предположительно структура алмаза. [20]
 |
Зависимость изменения изобарного потенциала реакции С ( графит С ( алмаз от температуры и давления. [21] |
Из последнего уравнения следует, что рост температуры не благоприятствует получению алмаза. [22]
Только недавно у нас в стране ученым удалось создать условия для получения алмазов искусственным путем. По твердости они не уступают естественным алмазам. [23]
Проведенные термодинамические расчеты показали [14], что в использованном приближении не запрещено получение алмаза из графита и при более низких значениях давлений и температур, как, например, при кристаллизации в присутствии расплавленных металлов, хорошо растворяющих углерод. Однако при этом необходимо иметь в виду, что в первом случае мы имеем дело с двухфазовым равновесием, а во-втором, по меньшей мере, с трехфазовым. [24]
Потребовалось достаточно много времени, прежде чем научная общественность поверила в возможность получения алмаза этим методом, однако сейчас обоснованность этого процесса более чем достаточна. [25]
Этот способ, по существу, используется в производственных масштабах лишь при получении промышленных алмазов, хотя возможности его значительно тире. Такие вещества, как оксиды, нитриды и карбиды некоторых металлов, представляющие повышенный интерес для использования в радиоэлектронной промышленности и как компоненты сверхтвердых композиционных материалов, могут быть получены с выходом превышающим выход алмаза на несколько порядков и со свойствами, зависящими от состава взрывчатого вещества и условий детонации. [26]
 |
Схема аппарата, применяемого для выращивания крупных кристаллов алмаза с использованием переноса углерода в растворе металла. [27] |
Не следует думать, что производство синтетических алмазов в столь огромных объемах упрощает задачу получения алмазов таких Размеров и такого качества, которые позволяют отнести их к Драгоценным камням. [28]
Несмотря на неточность, эти данные давали ориентировку для создания определенных давлений и температур при постановке опытов по получению алмаза. [29]
Синтетические алмазы производят в промышленных масштабах с середины 50 - х годов сдавливанием графита до 10 ГПа ( 100000 атм) при температурах свыше 2000 С. Возможно получение алмазов и при низких давлениях за счет присоединения атомов углерода, находящихся в газообразном стоянии, к поверхности затравки - кристаллика алмаза. Синтетические алмазы удовлетворяют технические нужды ме-таллоперерабатывающих и машиностроительных заводов, каждый из которых расходует в год до 400 тыс. каратов. [30]
Страницы: 1 2 3