Алмаз графитизация

В другом опыте алмазные кристаллы помещались в сосуд высокого давления, где на короткое время (несколько секунд) создавались температура порядка 3000... 3500 К и давление 3 ГПа. Оказалось, что алмазы остались неизменными это указывало, что в данном случае высокое давление воспрепятствовало графитизации алмаза (как упоминалось, при атмосферном давлении графитизация алмаза происходит при 1900°С). Очевидно, для правильной постановки эксперимента нужно определить те давление и температуры, при которых изобарно-изотермические потенциалы графита и алмаза были бы одинаковы, т. е. [c.126]

Рис. 2. Зависимость логарифма, скорости реакции графитизации синтетического алмаза от обратной абсолютной температуры.-.

Данные по графитизации алмазного порошка (в %) в зависимости от температуры и времени нагрева представлены на рис. 1. Содержание графитоподобного углерода в образцах алмаза после нагрева в течение 1 ч в вакууме при 1400 С составляет 5,6%, при 1470 С — 6,4%, при 1550 С — 12,6%, при 1600 С — 29,5%. Исследованные уравнения скорости реакции показали, что процесс графитизации подчиняется параболическому закону [c.111]

Удельную скорость реакции графитизации алмаза определяли графически из логарифмической формы приведенного выше кинетического уравнения. Эти величины для температур 1400, 1470, 1550 и 1600 С составляют соответственно 0,84 10 , 1,83 10 , 9,37 X X 10 и 21,96 10 г см сек. На рис. 2 представлена температурная зависимость скорости процесса графитизации для 1400— 1600° С. В этом узком температурном интервале зависимость скорости графитизации от температуры подчиняется уравнению Аррениуса [c.112]

Согласно диаграмме состояния углерода, приведенной на рис. 1, при атмосферном давлении термодинамически устойчивой формой углерода является графит. Однако при комнатной и более низких температурах алмаз сохраняется практически неограниченное время и для начала графитизации его необходимо нагреть до 1300—-2100 К. Графит при повышении давления до значений, характерных для области термодинамической устойчивости алмаза, также не переходит немедленно в алмаз. Для такого перехода требуется давление, существенно превышающее равновесное. Причем чем ниже температура, тем большее превышение давления над равновесным необходимо для осуществления перехода Г -> А [271]. [c.8]

Бриджмен [81] исследовал графитизацию алмаза при температурах выше 2000° в интервале давлений 15—30 тыс. кг/см -Результаты его опытов приведены на рис. 16. При 15 ООО кг/см графитизация была практически полной, а при 30 000 кг/см практически отсутствовала. По мнению Бриджмена, эти результаты свидетельствуют о приближении 1 области термодинами- [c.132]

Кривая равновесия системы графит—алмаз определялась также по росту и графитизации алмаза [32]. [c.17]

Бриджмен [15] исследовал графитизацию алмаза при температурах выше 2000° С в интервале давлений 15—30 кбар. Результаты его опытов приведены на рис. 29. [c.247]

Были сделаны опыты, в которых смесь графита с кристаллами алмаза (в качестве затравки) подвергалась одновременному действию давления 30 000 кг смР- и температуры около 2800°. Оказалось, что в этих условиях графит и алмаз остались без изменения, хотя, как указывалось выше, алмаз мгновенно переходит в графит при атмосферном давлении и 1850°. Значит, влияние высокого давления воспрепятствовало графитизации алмаза, что свидетельствует о правильности применения высокого давления для приготовления алмаза. [c.377]

Предварительное изучение термодинамических свойств алмаза и графита показало, что при атмосферном давлении и при любых температурах графит является более устойчивой модификацией углерода, чем алмаз, который таким образом в обычных условиях представляет собой метастабильную форму углерода. Превращение алмаза в устойчивый графит не происходит из-за бесконечно малой скорости такого процесса (заторможенные реакции). При повышении температуры скорость перехода алмаза в графит увеличивается при 1500 °С в среде нейтрального газа или вакууме (в присутствии следов кислорода, который является катализатором процесса) начинается графитизация алмаза — темнеют ребра и углы кристалла. При 1900 °С переход алмаза в графит происходит почти мгновенно. Оказалось, что превращение алмаза в графит является экзотермической реакцией, правда, с небольшим тепловым эффектом. Энтальпия превращения АЯалмаз графит составляет 1381 Дж/моль. [c.125]

AjiMaa отличается большой инертностью на него не действуют ни кислоты, ни щелочи. На воздухе алмаз горит около 900 °С, а в кислороде — около 700 °С. После угорания остается немного золы (0,02 вес. % и более), что свидетельствует о наличии в природных алмазах примесей (главным образом, А1, Si, Са, Mg). При нагревании. (feime Ш0°<2 в отсутствие воздуха начинается графитизация алмаза. [c.500]

В идеальной инертной срёде алмаз начинает быстро графити-зироваться лишь с 1600 С [1]. При наличии даже самых незначительных следов кислорода графитизация начинается при температуре около 1000 С. Именно это каталитическое действие кислорода вызвало такую неопределенность в литературе. В синтетическом алмазе на графитизацию оказывают большое влияние еще и следы металла-растворителя, захватываемые ири росте кристаллов. Причем тип металлических включений играет огромную роль в оценке температурного влияния. Отсутствие Данных по кинетике графити-зации синтетических алмазов стимулировало, настоящую работу. [c.110]

Ранее нами была предложена методика исследования процесса графитизации синтетических алмазов A M 1/0 по ИК-спектрам поглощения [2]. Оценка величины графитизации порощков алмаза производилась по градуировочной кривой Зависимости величины поглощения при 900 от содержания графита в искусственных смесях A M, I/O и полностью графитизированного алмаза. Средняя абсолютная ошибка метода в интервале концентраций графита] — [c.111]

В ковалентных кристаллах подвижность дислокаций при низких температурах ограничена большими значениями напряжений Пайерлса. Так, для Ое и 51 было установлено, что существенная пластическая деформация и заметная подвижность дислокаций обнаруживаются при Т > 0,4 Тпл [1,2]. Теория термоактивационного движения дислокаций в поле напряжений разработана недостаточно, и, как показано в [3, 4], имеются существенные различия между ее выводами и экспериментами. Поэтому необходимы дальнейшие исследования закономерностей деформации ковалентных кристаллов, в том числе и алмаза. Несмотря на широкое применение алмаза в технике в качестве сверхтвердого высокопрочного материала, такие его исследования до настоящего времени не были проведены. Актуальность исследования алмаза в широком температурном интервале связана также с тем, что при нулевых давлениях алмаз является метастабильной модификацией углерода, и поэтому особый интерес представляет изучение влияния графитизации на механические свойства алмаза. [c.150]

Таким образом, существенная пластическая деформация алмаза в области его стабильности наблюдается при температурах Т > 0,4 Тпл), что соответствует интервалу пластической деформации ковалентных кристаллов. В этом случае за Тпл следует считать истинную температуру плавления углерода по р — Т диаграмме, равную 4000° К. В то же время при деформации вдавливанием индентеров [10] в области метастабильного состояния при оценке влияния температуры на механические свойства, следует использовать эффективную температуру плавления , равную температуре интенсивного протекания графитизации (около 2000° К). Поэтому уже при 1500° К оказывается возможной пластическая деформация под ин-деитером (при нагрузке Р = I кг) без хрупкого разрушения. Отметим, что при этом предполагается более высокая прочность алмаза, находящегося в области стабильности, по сравнению с метаста-бильным состоянием, поскольку подавлен процесс графитизации. [c.154]

Кинетика графитизации высокодисперсных синтетических алмазов. Е. Г. Гатилова, Г. А. Колесниченко, В. Г. Малоголовец, Б. Д. Костю к. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела. Наукова думка . К., 1975, с. 110—113. [c.227]

Исследована кинетика графитизации высокодисперсного с штетического алмаза при нагреве до 1400—1600° С в вакууме (10 мм рт. ст.). Определена эффективная энергия этого процесса для A M 1/0 (100 ккал/моль). Рис. 2, библиогр. 3. [c.227]

Как уже отмечалось, в качестве активного центра зародышеобразования могут рассматриваться вакансии углерода на торцах кристаллитов. Действительно, несложный расчет числа вакансий углерода на единицу торцевой поверхности графита (с учетом энергии активации диффузии вакансий углерода) дает величину графитового блока 10—50 Нм для того, чтобы математическое ожидание наличия 1—2 вакансий углерода приближалось к единице. Но при этом не нужно забывать, что чем выше организован графит, тем меньше разница в растворимости его алмаза, т. е. тем меньше пересыш,ение в расплаве. Поэтому можно говорить о двойственной роли процесса графитизации а) при большой концентрации слабоорганизованного графита нет или мало активных мест для образования алмаза, но возрастут линейные скорости роста алмазов из числа образовавшихся б) при малых концентрациях слабоорганизованного графита скорость роста алмаза должна возрастать, но одновременно возрастает и рост монокристаллов графита, являющегося конкурирующей фазой. [c.351]

Плавка под давлением позволит получить принципиально новые сплавы, например сплав титана с магнием (точка кипения магния ниже точки плавления титана). Наконец, можно получить новые материалы на основе синтеринга алмазного порошка с металлом или сплавом при таких давлениях, когда процесс графитизации алмаза прекращается или замедляется. [c.12]

Финней [212] привел условия графитизации алмаза. Образец алмаза нагревали 6—50 час. в токе сухого гелия. Найдено, что при 1400° графитизируются только 1—2% алмаза. [c.303]

Проведено рентгенографическое изучение алмаза, нагревавшегося до 3000° С при давлении 100 000 атм вместе с пироповым концентратом Обнаружена частичная графитизация алмаза. Образовавшийся графит состоял из смеси а- и -форм. В других работах отмечено, что переход алмаза в графит происходит внезапно и сопровождается взрывом. Краткий обзор некоторых -физических свойств алмаза приводится в работе Толански [c.586]

Принципиально новые сплавы, например сплав титана с магнием (точка кипения магния ниже плавления титана), можно получить плавкой под давлением. Наконец, новые материалы на основе синтеринга алмазного порошка с металлом или сплавом можно получить при таких давлениях, при которых процесс гра-фитизации алмаза прекращается или замедляется. Такие работы уже проведены [6] и показано, что воздействие давления необходимо не только для уменьшения графитизации алмаза, но и для создания плотного алмазосодержащего брикета. Структура полученного материала характеризуется преобладанием алмазных кристаллов. Материал имеет твердость НКА=97 и модуль упругости 60 ООО кгс/мм , т. е. в 3 раза больше, чем у лучших сталей. [c.15]

Рис. 16. Графитизация алмаза экспериментальные точии х — средние значения

При 15 кбар графитизация была практически полной, а при 30 кбар практически отсутствовала. По мнению Бриджмена, эти результаты свидетельствовали о приближении к области термодинамической устойчивости алмаза. Однако последующие эксперименты [16] приводили к более высоким значениям равновесных давлений в системе графит—алмаз при температуре опытов Бриджмена. Можно было полагать, что рис. 29 иллюстрирует уменьшение скорости графитизации с повышением давления. Действительно, по данным Уэнторфа [17], определившего скорость графитизации алмаза в вакууме и при давлении 20 кбар, этот процесс чрезвычайно сильно тормозится с повышением давления. Объемный эффект активации составляет168 см г-атом это, по мнению Уэнторфа, свидетельствует о том, что в процессе графитизации алмаза перестройку претерпевают сразу большие агрегаты атомов. По данным того же автора, энергия активации графитизации алмаза, измеренная в интервале 1700—2200° С, возрастает с 175 ккал г-атом в вакууме до 255 ккал1г-атом при давлении 20 кбар. Напомним, что некоторые данные о величине энергии активации процесса получения алмазов из различных углеродсодержащих соединений в отсутствие катализаторов были приведены в главе IV части 1. [c.247]

Важным достоинством эльбора я1зляется устойчивость оснащенного им режущего инструмента (резцов, сверл и др.) при скоростной обработке стали и чугуна. Алмаз для этого мало пригоден, так как контакт с раскаленным железом сильно ускоряет его графитизацию. [c.14]

Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 8 (1966) -- [ c.586 ]

Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях Издание 3 (1969) -- [ c.247 ]

Основы общей химии Том 2 (1967) -- [ c.13 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.500 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология