Алмаз применение

В полупроводниковых материалах — Се и 81, имеющих кристаллическую решетку типа алмаза, применение ме- [c.29]

Более половины территории нашей страны занимают районы с суровыми климатическими условиями. Низкие температуры воздуха, иногда с сильными ветрами, держатся здесь 7—10 месяцев в году. На этой огромной территории открыты большие природные богатства нефть, газ, алмазы, полиметаллические руды и т. д., что послужило причиной быстрого промышленного развития этих районов с применением большого количества техники, в том числе и автомобильного транспорта. [c.312]

В последние годы получены новые результаты, разработаны современные технологии и расширены области применения углеродных материалов на основе поликристаллических графитов мелкозернистые графиты, особочистые графиты, фафиты для тепловых узлов электропечей, тиглей, форм, кристаллизаторов для плавки и разливки металлов и сплавов, антифрикционные самосмазывающиеся химически стойкие материалы для узлов трения и уплотнительных систем, сырье для синтеза алмазов. [c.3]

Изученный нами впервые электрокатализ кислородной реакции на электродах на основе промотированного ультрадисперсного алмаза УДА показал перспективы использования УДА в электрокатализе и новые области применения этого наноматериала, а именно в качестве углеродного носителя для электрокатализатора как кислородного, так и водородного электродов топливного элемента в электрохимических сенсорах и биосенсорах в электросинтезе и т.д. Особенности УДА, обеспечивающие эти перспективы его использования, можно сформулировать следующим образом [c.94]

Такой широкий спектр применения углерода в виде дисперсной среды или компакта, плазменной и газообразной среды обусловлен уникальными свойствами этого материала. Так, диапазон твердости углеродных материалов находится в пределах от самого твердого (алмаз) до одного из самых мягких (карандашный графит). [c.100]

Исключительная твердость алмаза обусловливает его широкое применение для обработки особо твердых материалов, при буровых работах, для вытягивания проволоки и т. д. Из наиболее совершенных кристаллов алмаза делают украшения (бриллианты). [c.450]

Для практического применения закона Гесса необходима знать стандартную энтальпию образования АН°т соединений и элементов. Очевидно, невозможно определить абсолютное значение энтальпии и внутренней энергии, поэтому оказалось необ ходимым выработать специальное соглашение о правилах вычисления стандартной энтальпии образования ДЯ°2Э8 обр. Стандартная энтальпия элементов в стабильной модификации при 298,15 К принята равной нулю. Так, например, стандартная энтальпия образования Нг, Ог, N2 и аналогичных двухатомных молекул принята равной нулю, в то же время энтальпия образования атомов Н, О и N не равна нулю, так как, для образования атомов из молекул необходимо затратить энергию. Стандартная энтальпия образования углерода также принята равной нулю для модификации углерода — графита при температуре 25 °С и нормальном давлении, а стандартная энтальпия образования алмаза равна 0,92 кДж/моль. На основе закона Гесса из энтальпий сгорания, энтальпий реакции или энтальпий растворения можно рассчитать и свести в таблицы стандартные энтальпии образования химических соединений. В таблицах также указано агрегатное состояние, в котором находятся эти соединения в стандартном состоянии (индекс внизу справа). [c.226]

Сюда можно отнести равновесие между серой ромбической и серой моноклинной, между графитом и алмазом и т. д. В применении к равновесию ( . 30) уравнение Клапейрона — Клаузиуса примет вид [c.107]

Работы отечественных и зарубежных ученых по активным углям многочисленны. Наибольшие заслуги в создании научных основ современных методов получения активных углей в нашей стране принадлежат М. М. Дубинину и его школе. Получены искусственный графит и алмаз, которые находят широкое применение. [c.286]

Согласно мнению еще одной группы исследователей при синтезе алмазов под давлением б системе жидкий металл — углерод роль катализаторов сводится к образованию нестойких карбидов. Эти карбиды являются промежуточными соединениями и, распадаясь, дают алмаз. Предложено много формул для таких карбидов, проведены расчеты равновесий и, исходя из этого, сделаны попытки объяснить каталитическую роль каждого из примененных металлов или сплавов. В этой гипотезе требование, чтобы металл-катализатор был жидким, уже не является необходимым, так как наличие жидкой фазы только резко ускоряет процесс за счет высокой подвижности атомов металла и большей реакционной способности его по сравнению с твердым состоянием. [c.137]

Оказалось, что параметры синтеза алмаза и кубического нитрида бора также довольно близки. Прямой переход а-ВК- р-ВК происходит при давлениях порядка 11 ГПа и температурах около 3200 К. Применение катализаторов позволяет снизить давление до 4...4,5 ГПа (нижний предел) и температуру до 1500 К. [c.146]

Графит — огнеупорный, теплопроводный материал, хорошо переносит резкую смену температур, поэтому его используют для изготовления плавильных тиглей. В противоположность алмазу графит — довольно хороший проводник электричества и находит применение [c.84]

Чистый карборунд — бесцветное кристаллическое вещество технический продукт обычно окрашен в зеленый или сине-черный цвет. По своему строению карборунд подобен алмазу, в котором половина атомов углерода заменена на атомы кремния как и алмаз, он обладает очень высокой твердостью. Карборунд находит широкое применение в технике как абразивный и огнеупорный материал. Из карборунда изготовляют также плиты и покрытия для полов в метро, вокзалах. [c.121]

Применение в энергетике. Углерод в форме алмаза широко используется в технике для резки стекол и полупроводников, в качестве основы шлифовальных порошков. Углерод в форме графита идет в больших количествах на изготовление электродов его применяют как замедлитель нейтронов в атомной энергетике и т. п. [c.231]

Карбид кремния (карборунд) Si — тугоплавок, химически стоек, по твердости близок к алмазу. В виде алмазоподобной модификации он — диэлектрик, которому определенные примеси придают полупроводниковые свойства. Поэтому Si находит применение в радиотехнике, но, в основном, его используют как абразивный и огнеупорный материал. [c.276]

Самое разнообразное применение имеет металлический тантал. Мельчайшие детали из тантала и ниобия — криотроны — применяют в электронно-вычислительных машинах. Он служит для получения термостойких, жаропрочных и сверхтвердых сплавов. Заменяет платину, золото и серебро в аппаратуре химической промышленности. Используется как катализатор для получения искусственных алмазов из графита. Пластины из тантала применяются в костной хирургии для скрепления костей при переломах, а танта-ловые нити — для сшивания кровеносных сосудов и нервов. [c.195]

Одинаковый состав графита и алмаза привел к естественным по-лыткам превратить графит в алмаз применением высоких давлений, [c.53]

Ис1слючительная твердость алмаза обусловливает его широкое применение для обработки особо твердых материалов, при буровых работах, для вытягивания проволоки и т. д. Наиболее совершенные кристаллы алмаза используют после огранки и шлифовки для изготовления ювелирных изделий (бриллианты). [c.395]

Использование графита и алмаза в технике. Своеобразная структура кристаллов графита обусловливает его мягкость, на чем основано его применение в качестве смазочного материала. Между трущимися деталями машин графит измельчается в тончайшие чешуйки, устилающие неровности и облегчающие скольжение тру-ишхся поверхностей. От смазочных масел графит выгодно отличается относительной термической и химической стойкостью. [c.354]

УУКМ может быть получен либо осаждением пироуглерода на углеродный волокнистый наполнитель, либо поочередно многократной пропиткой углепластика полимерным связую1цим и высокотемпературной обработкой. К искусственно созданным углеродным материалам относятся такие традиционные материалы как технический углерод (сажа), углеродные сорбенты и синтетические алмазы. Все эти материалы отличаются и технологией изготовления, и областями применения. Среди огромного количества углеродных материалов объем производства углеграфитовых материалов наибольший, так как область применения их весьма широка в металлургической, химической, в электротехнике, атомной энергетике, ракетной технике, в машино-, авиа-, приборостроении, их также используют как конструкционные и строительные материалы. [c.6]

Алмаз был известен в далеком прошлом, широко применяется в настоящем, велики перспективы его использования в будущем. С развитием технЕжи, когда возникла необходимость в новых видах минерального сырья, в частности для обработки камня, металлов, твердых синтетических материалов, алмаз приобрел как бы вторую жизнь. В настоящее время существование всей обрабатывающей промышленности и машиностроения (от создания мощных агрегатов до изготовлешы тончайших механизмов и приборов) практически немыслимо без применения алмазов. Сейчас алмазы очень широко используются как абразивный материал (абразивные порошки, пасты, шлифовальные круги, алмазные пилы, стеклорезы и т.д.), что основано прежде всего на их чрезвычайно высокой твердости. В последние годы все больше привлекают внимание другие исключительные свойства алмаза его, электрические свойства при использовании в качестве полупроводников, высокое светопреломление - в оптических приборах. Находит применение его практическая амагнитность. Алмаз как кристаллическое вещество благодаря плотной упаковке атомов углерода может стать накопителем и хранителем обширной информации. [c.43]

Применяются синтетические алмазы главным образом для изготовления различных видов абразивного, лезвийного и бурового инструмента. Важнейшими областями применения алмазных инструментов являются обработка инструментов и деталей машин из металлокерамических твердых сплавов, бурение гесшогических и эксплуатационных скважин в твердых и абразивных породах, обработка изделий из гранита, мрамора и др. Наиболее широко порошкообразные синтетические алмазы применяются для изготовления шлифовальных кругов, предназначенных для доводки и заточки твердосплавного металлорежущего инструмента. [c.44]

Наряду с получением алмаза в условиях, когда он является термодинамически устойчивым веществом (при высоких давлениях), алмазы можно синтезировать в области его неустойчивости, т.е. при относительно низких давлениях. Для этого проводят термическое разложение углеродсодержащих газообразных веществ, например метана, ацетилена, оксида углерода и др. В реакционный сосуд предварительно вводят кристаллы алмаза. Если имеется граш. кристалла алмаза, вблизи которой концентраты атомов углерода в виде пара превышает соответствующую равновесную, то избыток атомов углерода будет осаждаться на этой грани, воспроизводя кристаллическую структуру алмазной решетки. Процесс этот очень медленный. Кроме того, рабочие условия благоприятствуют образованию на поверхности подложки графита, который нужно периодически удалять с нее. Удельная производительность таких установок невелика, и сам процесс пока не нашел промышленного применения. [c.50]

Рассмотрены результаты исследований и разработок академических, отраслевых, учебных институтов и лабораторий в области получения и переработки порошков и монокристаллов алмаза, фуллеренов и углеродных нанотрубок, высокотемпературных композитов на основе карбидов. Приведены примеры коммерческого применения наноалмазов детонационного синтеза для гальванических покрытий на основе Аи, Ag, Сг, Ni и др., использования наноалмазов для создания полимерных композитов, модификации жидких, консистентных и твердых смазок. Обсуждены методы получения и диагностики алмазоподобных углеродных пленок и сверхрешеточных структур. [c.22]

Изготовленные с применением нанодисперсных алмазов динамического синтеза опытные образцы показали возможность применения спеченных алмазных нанопорошков для изготовления износостойких инструментов и композиционных материалов. [c.29]

В Технологическом институте сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ) были исследованы различные аспекты технологии получения монокристаллических порошков алмаза микронного размера, которая основана иа применении высоких давлений и температур. Технология позволяет задавать размер синтезируемых алмазов, получать алмазы правильных кристаллических форм, резко повышать выход основной фракции, значительно уменьшать выход сростков. Основным моментом является применение высокоэнергетической механической обработки исходных компонент (размола в планетарной мельнице). Представляемый доклад посвящен анализу того, как влияет высокоэнергетическая механическая обработка на свойства получаемых алмазов. [c.53]

Фуллерены С60 являются аллотропной формой чистого углерода со сферической молекулярной структурой в отличие от полимерных сеток алмаза и графита. В настоящее время известны многочисленные свойства фуллерена С60, многие из которых являются уникальными. Среди практически перспективных путей промышленного применения фуллеренов можно отметить синтез различных водорастворимых соединений С60, обладающих ценными фармакологическими свойствами синтез фуллеренпривитых полимеров, являющихся высококачественными смазочными и антифрикционными материалами. Процессы синтеза данных соединений осуществляют в растворах с использованием различных органических растворителей. Для выбора оптимальных условий синтеза, проводимого в растворах, приводящего к максимальным выходам целевого продукта химической реакции, а также для проведения процессов с максимальной скоростью и минимальными материальными и энергетическими затратами, необходимо знать особенности поведения фуллерена С60 в растворах различных растворителей и взаимодействие его с растворителем. Данные по структуре и фазообразованию фуллерена С60 в растворах отсутствуют. Кроме того, свойство растворимости фуллеренов в органических растворителях широко используют в процессах выделения их из фуллеренсодержащей сажи на стадии синтеза и разделения различных видов фуллеренов. Актуальность исследований свойств растворенного фуллерена С60 имеет также фундаментальный аспект, связанный с необычной структурой данной молекулы, являющейся объемным аналогом ароматических соединений с высокой плотностью я-электронов, находящихся в сферическом пространстве фуллерена. [c.6]

Фуллерены являются единственной из трех известных в настоящее время аллотропных модификаций углерода (графит, алмаз, фуллерены), которые обладают растворимостью в широком классе органических растворителей [20]. Такая особенность фуллеренов связана с их молекулярной структурой, в отличие от сшитых полимерных сеток графита и алмаза. Свойство растворимости фуллеренов имеет широкое практическое применение. Прежде всего - в процессах выделения фуллеренов из продукта термического разложения графита в электрической дуге - фуллеренсодержащей сажи, а также при разделении смесей фуллеренов различного сорта, например, гюсредством хроматофафических методов. Фуллеренсодержащая сажа (Ф-сажа) представляет собой мелкодисперсный порошок черного цвета, основную долю которого (80-90 % по массе) составляет аморфный углерод. Остальные 10-20 % по массе Ф-сажи составляют фуллерены (80-95 % С60, 5-20 % - С70 и следовые количества высших фуллеренов - С7б, С78, С84, до С100). При обработке Ф-сах<и органическими растворителями (эксфакции) фуллерены количественно переходят в раствор, тогда как мафица из аморфного углерода является нерастворимой частью Ф-сажи. [c.40]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

Н. А. Горюнова (1963 г.) на основе научения природы алмазо-нодобных твердых веществ сделала глубокий научнЁш прогноз их применения в технике. [c.106]

Монокристаллы германия, кремния, арсенида галлия, сульфида свинца и т. п. используют для изготовления полупроводниковой аппаратуры диодов, триодов и т. д. (см. разд. У.14). Монокристаллы рубина, фторида лития и некоторые полупроводники применяются в лазерах. Монокристаллы кварца, каменной соли, кремния, германия, исландского шпата, фторида лития и др. применяют в оптических узлах многих приборов физико-химического анализа. Монокристаллы кварца и сегиетовой соли используют для стабилизации радиочастот, генерирования ультразвука, изготовления основных деталей микрофонов, телефонов, манометров, адаптеров и т. д. Монокристаллы алмаза широко используются при обработке особо твердых материалов и бурении горных пород. Отходы монокристаллов рубина нашли применение в часовой промышленности. Многие монокристаллы применяются так же в качестве украшений (бриллиант, топаз, сапфир, рубин и др.). [c.38]

Сочетание атомов углерода разных гибридных состояний в единой полимерной структуре порождает множество аморфных форм углерода. Типичным примером аморфного углерода является так называемый стеклоуглерод. В нем беспорядочно связаны между собой структурные фрагменты алмаза, графита и карбина. Его получают термическим разложением некоторых углеродистых веществ. Стеклоуглерод — новый конструкционный материал с уникальными свойствами, не присущими обычным модификациям углерода. Стеклоуглерод тугоплавок (остается в твердом состоянии вплоть до 3700°С), по сравнению с большинством других тугоплавких материалов имеет небольшую плотность (до 1,5 г см ), обладает высокой механической прочностью, электропроводен. Стеклоуглерод весьма устойчив во многих агрессивных средах (расплавленных щелочах и солях, кислотах, окислителях и др.). Изделия из стеклоуглерода самой различной формы (трубки, цилиндры, стаканы и пр.) получают при непосредственном термическом разложении исходных углеродистых веществ, в соответствующих формах или прессованием стеклоуглерода. Уникальные свойства стеклоуглерода позволяют использовать его в атомной энергетике, электрохимических производствах, для изготовления аппаратуры для особо агрессивных сред. Стекловидное углеродистое волокно, обладая низким удельным весом, высокой прочностью на разрыв и повышенной термостойкостью, может найти применение в космонавтике, авиации и других областях. [c.450]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

Гексагональный нитрид при воздействии высоких давлений и температур (имеются данные по применению взрыва в качестве источника высокого давления и температуры) приобретает кубическую алмазоподобную модификацию с тетраэдрическим окружением атомов— 5/7 -гибридизацня. Это вещество обычно называют бора-зон. Боразон выдерживает нагревание на воздухе до 2000 °С, устойчив к растворам кислот, щелочей и другим реагентам. Используется в качестве сверхтвердого материала, который мало уступает по твердости алмазу. [c.276]

Разнообразно применение, как указывалось, алмаза, а[стивных углей, карборунда Si , СаСа, карбидов переходных металлов, карбонатов (см. гл. 11 и 12), сероуглерода ( Sj), тетрахлорида (СО,), цианидов для извлечения золота из руд но методу П. Р. Багратгюна. Si используют для получения сплавов, полуироводииковых устройств (используется кремний особой чистоты). [c.301]

Большое значение для понимания механизма синтеза алмаза имеют результаты опытов по изучению влияния структуры исходного улеродного вещества на процесс алмазообразования. Как исходное сырье, кроме графита, можно применять и другие углеродсодержащие вещества. В случае применения органических соединений или, например СО, сначала идет пиролиз исходного вещества, и выделяющийся углерод при высоких давлениях кристаллизуется в алмаз. Оказалось, что свойства исходного вещества очень сильно влияют на количество и качество получаемых кристаллов алмаза. Так, например, чистый углерод в виде линейных цепей из атомов (карбин) вообще не превращается в алмаз даже при очень высоких давлениях. [c.137]

Ко второму типу относятся так называемые необратимые превращения (такое название неудачно по той же причн1 е, что и обратимое), когда вещества, образовавшиеся при высоком давлении, остаются неизменными после снятия давления. Это может происходить либо оттого, что получившееся вещество будет термодинамически наиболее устойчиво во всем диапазоне примененных р и Т, например черный фосфор, либо оттого, что обратный переход окажется заторможенным благодаря кинетическим факторам, и получившееся неустойчивое вещество будет существовать неопределенно долго при давлении ниже равновесного, например у ке рассмотренные алмаз и нитрид бора, а также коэсит и стищо-вит. [c.150]

Применение высокого давления может оказаться очень перспективным при получении твердого металлического водорода. Как известно, при атмосферном давлении водород имеет молекулярное строение и затвердевает при 7 = 14 К. Плотность его в этих условиях равна 0,081 г/см , и он является изолятором. Но пррг достаточно сильном сжатии, когда электронные оболочки оказываются раздавленными, все вещества, как уже отмечалось, должны переходить в металлическое состояние. Расчеты приводят к следующим данным молекулярный водород находится в термодинамическом равновесии с металлическим водородом при ря 260 ГПа, когда плотность металлического водорода равна 1,15 г/см (плотность молекулярного водорода при этом составляет 0,76 г/см ). Возможно, металлический водород окажется сверхпроводником с очень высокой критической температурой порядка 100...300 К. Исключительный интерес представляет то, что водород-металл, возможно, окажется устойчивым (хотя, конечно, метастабнльным, подобно алмазу) при обычном давлении. Пока вопрос об его устойчивости при атмосферном давлении остается открытым. Если этот вопрос решится положительно, то создание металлического водорода и его сплавов явится одной из важнейших проблем современности. [c.163]

Диафамма состояния углерода представлена на рис. 3.19. Из этой диа-фаммы следует, что фафит переходит н модификацию алмаза при высоком давлении, причем необходимое давление увеличивается при повышении температуры. Однако при относительно низкой температуре процесс превращения фафита в алмаз идет с ничтожно малой скоростью. Обично синтез алмаза ведут при 1800 С и 6 ГПа с применением растворителей (расплавленные Рс5, Та, N1 и др.), процесс длится несколько минут. Получаются небольшие (обычно ДО 0,5 мм) темные кристаллы алмазов, содержащие примеси (катализатор). Искусственные ювелирные алмазы получены, но пока они дороже природных. [c.366]

Соединения алюминия. Оксид алюминия известен в виде нескольких модификаций. Наиболее устойчивой является а - А Оз. Эта модификация встречается в земной коре в виде минерала корунда, из которого готовят шлифовальные диски и наждачные порошки. Применение корунда в качестве абразивного материала основано на его высокой твердости, уступающей лишь твердости алмаза, карборунда 81С и боразона ВЫ. Сплавлением А]20з с СгаОз получают искусственные рубины. Из них изготовляют опорные камни в точных механизмах. В последнее время искусственные рубины применяют в квантовых генераторах (лазерах). Изделия из А12О3 используют как огнеупоры и диэлектрики. [c.279]

Ведутся поиски синтетических материалов высокой твердости, К числу таковых, например, относится нитрид бора ВЫ, конкурирующий по твердости с алмазом (боразон). Этот материал также получают с применением сверхвысогл1Х давлений. [c.432]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология