Алмаз устойчивость, графитизация

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]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология