Корзина
53 отзыва
+38(050)4875914
Хотите превратить графит в алмаз? Попробуйте!!!
Контакты
ООО "Графит-Мастер"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+38050487-59-14
+38061214-94-10
+38061214-94-11
Александр Сенченко
УкраинаЗапорожская областьЗапорожьеКруговая 165
Карта

Хотите превратить графит в алмаз? Попробуйте!!!

Хотите превратить графит в алмаз? Попробуйте!!!

Хотите превратить графит в алмаз? Попробуйте!!!

Первые эксперименты по прямому синтезу алмаза из графита были опубликованы в 1961 Джеймисоном и Де-Карлном из американской компании Allied chemical corporation.

В течение одной микросекунды с помощью мощной взрывчатки создавалось давление в триста тысяч атмосфер и температура в 1200 градусов Цельсия. После проведения эксперимента в образцах графита обнаруживались очень мелкие зерна алмаза в виде частичек размером до 100 ангстрем (0,00001мм) похожие на "карбонадо" встречающийся в метеоритах, возникшие в результате взрывной волны образовавшейся от удара метеорита о земную поверхность.

Уже в 1963 году Френсису Банди из компании другой американской компании General Electric удалось синтезировать алмаз при статическом давлении в сто тридцать тысяч  атмосфер . Для этого была создана установка Халфбелт  и в последствии модифицирована в установку  "Белт" в которой нагрев графитового бруска до 2000 градусов Цельсия  происходил импульсами электрического тока, а температура сохранялась до нескольких милисекунд, что значительно дольше, чем у его предшественников. Френсису Банди удалось синтезировать новообразованные частицы в три-пять раз превосходящие по размеру частицы, которые были синтезированы при взрывном сжатии в результате опытов Джемисона и его коллеги.

Обе серии экспериментов дали основные данные для построения диаграммы процесса показывающей границы давлений и температур позволяющих синтезировать стабильные алмазы. Но к сожалению пока, получались только технические алмазы.

Интересные эксперименты были проведены Каспером и Банди при использовании монокристаллического графита. В первых их опытах синтезированные кристаллы алмаза приобретали обычную кубическую кристаллическую решетку.

Де-Карли и Джемисон в своих опытах обратили внимание, что превращение происходит легче, если зерна графита имею удлинение вдоль оси С, т.е. перпендикулярно слоям графита. Когда Банди и Каспер прикладывали  давление к монокристаллу вдоль оси С, сопротивление кристалла начинало увеличиваться при достижении давления в сто сорок тысяч атмосфер.

Это связали с переходом графита в алмаз, хотя при снятии давления происходило обратное превращение , но когда этот опыт проводился с нагревом от 900 до 2000 С синтезировались кристаллы новой фазы высокого давления гексагональной структуры.

После успешного использования установки "Белт" в компании General Electric ее заменили на разработанную Холлом установку тетраэдрического типа, в которой давление прикладывалось только в одной плоскости, а на остальные передавалось через конические поршни-пуансоны.

В Советском Союзе в 1960г в Институте физики высоких давлений под руководством профессора Верещагина также была разработана технология получения искусственного алмаза при температуре 2000-2500 градусов Цельсия и давлениях от 50000 до 100000 атм. Наиболее прочные и крупные кристаллы полученные в институте имели диаметр 0,5-0,8мм

В последствие, для получения алмазов ювелирного качества, в 1967 г Робертом Уэнторфом была запатентована технология выращивания кристаллов на затравке. Суть которой заключалась в размещении кристалла-акцептора на затравке, а кристаллов-доноров вокруг кристалла-акцептора и при воздействии температуры около 1500 С, кристалл-акцептор рос  питаясь алмазным материалом кристаллов-доноров.  Следует отметить, что чем больше растет кристалл, тем рост его медленнее. И таким способом не возможно вырастить большой алмаз с приемлемой стоимостью. Когда его диаметр превышает 5мм, то стоимость выращивания искусственного алмаза сравнивается со стоимостью добычи природного алмаза такого диаметра, поэтому самый большой выращенный таким способом алмаз в диаметре составил 6мм.

Также в последствии был открыт способ  наращивания алмаза в токе метана. Суть данного способа заключается в нагреве кристалла алмаза до температуры  1111 С и подачи в зону наращивания струи метана при небольшом давлении. Процесс наращивания происходит на разогретой поверхности алмаза путем разложения метана на водород и углерод и добавления полученного углерода в кристаллическую решетку наращиваемого алмаза. Однако, стоит отметить, что при перегреве алмаза до температуры 1200 С без доступа кислорода он переходит опять в графит. Скорость наращивания таким образом не велика и составляет 0,2% от поверхности затравки в час

При этом форма кристаллов кубическая, а цвет его черный, хотя по прочности он сопоставим с природным алмазом.

В промышленности самым распространенным является метод взрывного прессования, при котором получается большой выход алмазов для технических нужд со средним размером зерна от 30 до 50 микрон. При этом, чем выше давление ударной волны, тем большее количество алмазов получается и размер их крупнее. В Украине данным методом производились алмазы на Полтавском алмазном заводе, а основным сырьем для них являлся особочистый искусственный или природный графит

facebook twitter
Предыдущие статьи