МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮЖДЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЮЖНОРОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(НПИ) имени М.И. ПЛАТОВА»
Факультет: ___Механический
_____________________
Кафедра: ________Технология машиностроения, _____________
___________технологические машины и оборудование________
Направление:_____Металлургия___________________________
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедры
Тамодаев В.Г.
________________
(Подпись) (ФИО)
«___» _______2021г.
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
На тему: Разработка технологической схемы получения искусственного алмаза под
действием высокого квазигидростатического давления
АВТОР МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ: Пирогов Дмитрий Юревич___________
(Фамилия, Имя, Отчество)
_______________________
(Подпись)
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ
Принял: доцент, к.т.н.,с.н.с,
Сергеенко Сергей Николаевич
(Должность, звание Фамилия, Имя, Отчество)
(Подпись)
НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ
Принял: доцент, к.т.н.,с.н.с,
Сергеенко Сергей Николаевич
(Должность, звание Фамилия, Имя, Отчество)
Новочеркасск, 2021 г.
(Подпись)
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮЖДЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЮЖНОРОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ)
имени М.И. ПЛАТОВА»
Факультет: ___Механический
_____________________
Кафедра: ________Технология машиностроения, _____________
___________технологические машины и оборудование________
Направление:_____Металлургия___________________________
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедры
Тамодаев В.Г.
_______________
(Подпись) (ФИО)
«___» _______2021г.
ЗАДАНИЕ
на магистерскую диссертацию
Студенту
Пирогову Дмитрию Юрьевичу
(Фамилия, Имя, Отчество)
1.Тема магистерской диссертации:
Разработка технологической схемы получения искусственного алмаза под действием
высокого квазигидростатического давления
Тема магистерской диссертации утверждена приказом ректора № 394-ЛС _от29.03.2021г
2. Консультанты магистерской диссертации:
Наименование раздела, должность, ученая степень, ученое звание, ФИО
2.1 Анализ способов получения искусственного алмаза
2.2 Основные закономерности получения искусственного алмаза путем действия высоких
квазигидростатического давления
2.3Технологическая часть получения искусственного алмаза и биметаллического
материала, упрочненного искусственными алмазами
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3. Научно-исследовательская программа подготовки магистерской диссертации_________
3.1 Провести анализ перспективных способов получения искусственного алмаза под
действием высокого давления
___________________________________________________________________________
3.2 Основные закономерности получения искусственного алмаза путем действия высоких
квазигидростатического давления
__________________________________________________________________________
3.3Построение 3D Cплайн модели процесса получения искусственных алмазов под
действием квазигидростатического давления
___________________________________________________________________________
3.4 Построение уравнения влияния давления и температуры на выход алмазов
__________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
4.Срок сдачи студентом законченной магистерской диссертации 31.05.21
________________
5.Дата выдачи задания 29.03.21
_________________________________________________
6. Руководитель доцент, к.т.н.,с.н.с,
Сергеенко Сергей Николаевич
(Должность, звание Фамилия, Имя, Отчество)
_______________________
(Подпись)
Задание принял к исполнению ______________________2021г.
_______________________
(Подпись)
РЕФЕРАТ
Отчет 67с., 1ч.,2 таблицы, 23 источника, 1 прил.
ПОЛУЧЕНИЯ
ИСКУССТВЕННОГО
АЛМАЗА
ПУТЕМ
ДЕЙСТВИЯ
технология
получения
ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ
Объектом
искусственного
исследования
алмаза
является
получения
биметаллических
материалов
с
поверхностным слоем упрочненными искусственными алмазами на основе
фуллеренов
Цель данной работы усовершенствование технологии получения
искусственных
алмазов
с
использованием
нового
оборудования
и
биметаллического материала, упрочненного искусственными алмазами.
Методы проведения работ основываются на аналитическом обзоре
литературы и оптимизации технологии получения искусственных алмазов с
использованием нового оборудования и биметаллического материала,
упрочненного искусственными алмазами
Область применения – при разработке
искусственных алмазов
3
технологии получений
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………...….7
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…………..….......………….……….…….……..…..8
1 Анализ способов получения искусственного алмаза……..…...…....…8
1.1 Способ получения искусственного алмаза путем действия высоких
квазигидростатического давления…………………………………..……….…..8
1.2 Способ получения искусственного алмаза НТНР-методом («высокая
температура - высокое давление») из графито-металлической смеси в
аппаратах высокого давления (АВД)… ……….……………...………..….…...9
1.3. Способ получения искусственного алмаза воздействием на графит
с фуллереном и катализатор давлением и нагревом в области стабильности
алмаза
с
последующей
выдержкой
при
давлении
и
температуре
синтеза…................................................................................................................11
1.4. Способ воздействия на образец графита и металла давлением и
нагревом осуществляют ударной волной взрыва внешнего заряда ВВ ..........11
1.5. Способ получения искусственного алмаза в реакционной камере
путем разложение углеродсодержащего газа.... …………………...….…….11
1.6 Способ получения искусственного алмаза наработкой жидкого
расплава углерода между углеродсодержащими электродами ………...….....13
1.7. Способ получения искусственного алмаза при пропускании
импульса электрического тока по проводнику, расположенному внутри
образца ………………………………………………………………………..….14
1.8. Способ получения искусственного алмаза путем расположения
графита на подложке, являющейся электродом с отрицательным зарядом,
расположенной в кварцевой пробирке ………………………………...………15
4
1.9 Способ получения искусственного алмаза из электрической
дуги……………………………………………...........................................16
1.10
Способ
получения
искусственного
алмаза
облучением
миллисекундным рубиновым лазером ………………………………..…….…18
1.11. Способ получения алмазов, включающий прессование графитного
порошка в капсуле пресс-формы с помощью взрыва заряда ВВ ………..…...18
1.12 Способ получения алмазов покрытием несущей подложки слоем
поликристаллического CVD алмазного материала……………………...…….20
1.13 Способ получения легированных ультрадисперсных алмазов.….22
Способ
1.14
получения
алмаза
в
де.то.на.ци.он.но.й
во.лн.е….……………..23
Вы.во.ды
1.15
по
ра.зд.ел.у….…….…….…….…….…….…….…….…………..24
2 Ос.но.вн.ые за.ко.но.ме.рн.ос.ти по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пу.те.м
де.йс.тв.ия
вы.со.ки.х
кв.аз.иг.ид.ро.стати.че.ск.ог.о
да.вл.ен.ия.…….…….…….…….…...24
Ра.зв.ит.ие
2.1
те.хн.ол.ог.ий
си.нт.ез.а
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в.……….…....24
Ма.кр.о,
2.2
ми.кр.о
и
на.но.мо.рф.ол.ог.ия
ал.ма.зы,
об.ра.зу.ющ.ие.ся
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зов.…...…...29
2.3
Ис.ку.сс.тв.ен.ны.е
пр.и
вз.ры.вч.ат.ых
де.то.на.ци.и
ве.ще.ств
…..…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….…......32
2.4
Ст.ру.кт.ур.а
ал.ма.за
и
ал.ма.зн.ых
по.ли.ти.пов
…….…….…….…….…......35
2.5 Ис.сл.ед.ов.ан.ие ки.не.ти.ки фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит - ал.маз
……....40
2.6 «У.сп.ех.и хи.ми.и» «о.б ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.за.х»: не.пр.ос.та.я су.дь.ба
ст.ат.ьи
О.
Лей.пу.нс.ко.го…….……………..…….…….…….…….…….…43
5
И.
2.7
Ис.ку.сс.твенн.ые
ал.ма.зы
…….…….…….…….…….…….…….…….……45
2.8
Фу.лл.ер.ен.ы
—
ка.та.ли.за.то.р
фаз.ов.ог.о
пе.ре.хо.да
гр.аф.ит.–
а.лм.аз…….47
3 Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я ча.сть по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за и
би.ме.та.лл.ич.ес.ко.го ма.те.ри.ал.а, уп.ро.чн.ен.но.го ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми
ал.ма.за.ми
…….…………….…….…….…….…….…….………….…….…...50
3.1 Ан.ал.из пе.рс.пе.кт.ив.ны.х сп.ос.об.ов по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за
по.д
де.йс.тв.ие.м
вы.со.ко.го
да.вл.ен.ия
…….…….…….…….…….……………..…...50
3.2 3D Cп.ла.йн мо.де.ль пр.оц.ес.са по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в
по.д
де.йс.тв.ие.м
кв.аз.иг.ид.ро.ст.атич.ес.ко.го
да.вл.ен.ия.…….…….…….…….…….…….…54
3.3 Ан.ал.из сп.ос.об.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за по.д де.йс.тв.ие.м
вы.со.ко.го
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ичес.ко.го
да.вл.ен.ия
…….…………….…….…….……54
3.4
Ра.зр.аб.от.ан.на.я
те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я
сх.ем.а
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пу.те.м де.йс.тв.ия вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.еско.го
да.вл.ен.ия
Пи.ро.го.ва.…….…………….…….…….…….…….…….…….…….…….………….55
3.5 По.дб.ор об.ор.уд.ов.ан.ия и ап.ар.ат.ур.но-те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.енно.го
ал.ма.за.…….…….………….…….…….…….…….…55
3.6 Ан.ал.из сп.ос.об.а по.лу.че.ни.я би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ов
по.ве.рх.но.ст.ны.м
сл.ое.м
уп.ро.чн.ен.ны.ми
ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми
с
ал.ма.за.ми
….…….…56
3.7
Пр.ед.ло.же.нн.ая
те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я
сх.ем.а
по.лу.че.ни.я
би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ов с по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми
6
ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми
ал.ма.за.ми
……….…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….…………....57
3.8
Вы.во.ды
к
ра.зд.ел.у….…….…….…….…….…….…….………….…...…59
ЗА.КЛЮЧЕ.НИ.Е….…….…….…….…….…….…………..…….….…….……6
0
СП.ИС.ОК
ИС.ПО.ЛЬ.ЗО.ВА.НН.ЫХ
ИС.ТО.ЧН.ИК.ОВ.……………….…….62
ПР.ИЛ.ОЖ.ЕН.ИЯ …….…….…….…….…….…….…….…….…….…........
7
ВВ.ЕД.ЕН.ИЕ
Те.хн.ич.ес.ки.е ал.ма.зы им.ею.т ог.ро.мн.ый ры.но.к и на.мн.ог.о пр.ев.ос.хо.дя.т
ры.но.к ал.ма.зо.в юв.ел.ир.но.го ка.че.ст.ва. Кр.ом.е то.го, те.хн.ич.ес.ки.е ал.ма.зы
иг.ра.ют ог.ро.мн.ую ро.ль во мн.ог.их от.ра.сл.ях пр.ом.ыш.ле.нн.ос.ти, ко.то.ры.е
де.ла.ют по.вс.ед.не.вн.ую жи.зн.ь эф.фе.кт.ив.не.е и ле.гч.е.
Ры.но.к ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в ог.ро.ме.н, но ср.ав.ни.те.ль.но не.из.ве.ст.ен
ши.ро.ко.й пу.бл.ик.е, и об.ес.пе.чи.ва.ет ши.ро.ки.й ди.ап.аз.он ре.ше.ни.й дл.я
ра.зл.ич.ны.х пр.ои.зв.од.ст.ве.нн.ых се.кт.ор.ов.
Те.ма по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за ак.ту.ал.ьн.а и по се.й де.нь.
Пр.ов.од.ят.ся ши.ро.ки.е ис.сл.ед.ов.ан.ия по пр.им.ен.ен.ию ал.ма.зо.в в ка.че.ст.ве
по.лу.пр.ов.од.ни.ко.в
дл.я
пр.ои.зв.од.ст.ва
ми.кр.ос.хе.м.
Ал.ма.зы
да.же
ис.по.ль.зу.ют.ся дл.я со.зд.ан.ия по.кр.ыт.ий, пр.им.ен.яе.мы.х в ре.ак.ти.вн.ых
са.мо.ле.та.х, в ис.по.ль.зу.ем.ых на ку.хн.е по.ве.рх.но.ст.ях и в ко.см.ич.ес.ки.х
ко.ра.бл.ях
Од.ни.м
из
эф.фе.кт.ив.ны.х
сп.ос.об.ов
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в, по.лу.чи.вш.их в на.ст.оя.ще.е вр.ем.я ши.ро.ко.е пр.им.ен.ен.ие, яв.ля.ет.ся
ис.по.ль.зо.ва.ни.е вы.со.ко.го кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия.
Це.ль да.нн.ой ра.бо.ты - ус.ов.ер.ше.нс.тв.ов.ан.ие те.хн.ол.ог.ии по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.мазов с исп.ол.ьз.ов.ан.ие.м но.во.го об.ор.уд.ов.ан.ия и
би.ме.та.лл.ич.ес.ко.го ма.те.ри.ал.а, уп.ро.чн.ен.но.го ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми ал.ма.за.ми.
8
ОС.НО.ВН.АЯ ЧА.СТЬ
1 Ан.ал.из сп.ос.об.ов по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в.
Су.ще.ст.ву.ет тр.и ос.но.вн.ые те.хн.ол.ог.ии пр.ои.зв.од.ст.ва ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в. Пе.рв.ый, и ос.но.вн.ой на се.го.дн.я бл.аг.од.ар.я от.но.си.те.ль.но
не.вы.со.ко.й ст.ои.мо.ст.и — ис.по.ль.зо.ва.ни.е вы.со.ко.го да.вл.ен.ия и вы.со.ко.й
те.мп.ер.ат.ур.ы (hi.gh.pr.es.su.re.hi.gh.te.mp.er.at.ure — HP.HT). Об.ор.уд.ов.ан.ие дл.я
эт.ог.о ме.то.да — мн.ог.от.он.ны.е пр.ес.сы, ко.то.ры.е мо.гу.т ра.звива.ть да.вл.ен.ие
до
5
Вт.ор.ой
ме.то.д
ГП.а
—
пр.и
хи.ми.че.ск.ое
ос.аж.де.ни.е
1500°C.
из
га.зо.во.й
фа.зы
(ch.em.ic.al.va.po.rd.ep.os.it.ion — CV.D) — ко.гд.а на.д по.дл.ож.ко.й со.зд.аё.тс.я
пл.аз.ма из ат.ом.ов уг.ле.ро.да, из ко.то.ро.й ат.ом.ы по.ст.еп.ен.но ко.нд.ен.си.ру.ют.ся
на по.ве.рх.но.ст.ь об.ра.зу.я ал.ма.з.
Тр.ет.ий ме.то.д ис.по.ль.зу.ет фо.рм.ир.ов.ан.ие на.но.ра.зм.ер.ных ал.ма.зо.в пр.и
по.мо.щи уд.ар.но.й во.лн.ы от вз.ры.вч.ат.ки
1.1. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пу.те.м де.йс.тв.ия
вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия
С це.ль.ю по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в в ра.бо.те [1] пр.ед.ло.же.н
сп.ос.об, за.кл.юч.аю.щи.йс.я в то.м, чт.о уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й ма.те.ри.ал, а
им.ен.но
фу.лл.ер.ен
C60,
по.дв.ер.га.ют
де.йс.тв.ию
вы.со.ки.х
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ки.х да.вл.ен.ий 3-5 ГП.а и те.мп.ер.ат.ур.ы 973-1173 K,
от.ли.ча.ющ.ий.ся те.м, чт.о пе.ре.д по.ме.ще.ни.ем фу.лл.ер.ен.а по.д пр.ес.с фу.лл.ер.ен
в те.че.ни.е 30 ми.ну.т на.хо.ди.тс.я в по.то.ке во.до.ро.да. Та.к же пе.ре.д
во.зд.ей.ст.ви.ем
на
уг.ле.ро.дн.ый
ма.те.ри.ал
вы.со.ки.ми
да.вл.ен.ие.м
и
те.мп.ер.ат.ур.ой фу.лл.ер.ен C60, вы.де.рж.ан.ны.й в то.ке во.до.ро.да, см.еш.ив.аю.т с
по.ли (ги.др.идока.рб.ином). Фу.лл.ер.ен см.еш.ив.аю.т с по.ли (ги.др.идока.рб.ин.ом)
в со.от.но.ше.ни.и 1:1 (ри.су.но.к А.1, та.бл.ица А.1.)
9
Сп.ос.об от.но.си.тс.я к об.ла.ст.и пр.ои.зв.од.ст.ва св.ер.хт.ве.рд.ых ма.те.ри.ал.ов
на ос.но.ве уг.ле.ро.да, а им.ен.но ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в, ко.то.ры.е мо.гу.т бы.ть
ис.по.ль.зо.ва.ны в тя.же.ло.й пр.ом.ыш.ле.нн.ос.ти.
1.2 Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за НТ.НР-ме.то.до.м («в.ыс.ок.ая
те.мп.ер.ат.ур.а - вы.со.ко.е да.вл.ен.ие.») из гр.аф.ито-ме.та.лл.ич.ес.ко.й см.ес.и в
ап.па.ра.та.х вы.со.ко.го да.вл.ен.ия (АВ.Д).
В ра.бо.те [1.2] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ния ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
НТ.НР-ме.то.до.м: ос.ущ.ес.тв.ля.ют в ра.сп.ла.вл.ен.но.й ме.та.лл.ич.ес.ко.й ма.тр.иц.е
пр.и не.по.ср.ед.ст.ве.нн.ом вз.аи.мо.де.йс.тв.ии уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.й до.ба.вк.и,
со.де.рж.ащ.ей.ся в ко.нц.ен.тр.ац.ия.х от 2 до 10 мас..% в ра.сп.ла.ве хл.ор.ид.ов
и/ил.и фт.ор.ид.ов ще.ло.чн.ых ме.та.лл.ов, с ра.сп.ла.вл.ен.ны.ми ме.та.лл.ам.и,
та.ки.ми ка.к ал.юм.ин.ий, ци.нк, ма.гн.ий, ол.ов.о, св.ин.ец, а та.кж.е их сп.ла.ва.ми в
те.че.ни.е 1-5 ч пр.и те.мп.ер.ат.ур.е 700-900°C в ат.мо.сф.ер.е во.зд.ух.а и
по.сл.ед.ую.ще.м ох.ла.жд.ен.ии и/ил.и те.рм.оо.бр.аб.от.ке, пр.и эт.ом в ка.че.ст.ве
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.й
до.ба.вк.и
ис.по.ль.зу.ют
ка.рб.ид.ы
ме.та.лл.ов
ил.и
не.ме.та.лл.ов ил.и тв.ер.ды.е ор.га.ни.че.ск.ие ве.ще.ст.ва, от.но.ся.щи.ес.я к кл.ас.са.м
уг.ле.во.до.ро.до.в, ил.и уг.ле.во.до.в, ил.и ка.рб.он.ов.ых ки.сл.от. Из.об.ре.те.ни.е
по.зв.ол.яе.т по.лу.ча.ть ку.би.че.ск.ие на.но- и ми.кр.оа.лм.азы пр.и ат.мо.сф.ер.но.м
да.вл.ен.ии и по.ни.же.нн.ой те.мп.ер.ат.ур.е бе.з ис.по.ль.зо.ва.ни.я сл.ож.ного
те.хн.ол.ог.ич.ес.ко.го об.ор.уд.ов.ан.ия.
За.яв.ле.нн.ое из.об.ре.те.ни.е ил.лю.ст.ри.ру.ет.ся сл.ед.ую.щи.м. На ри.су.нке
А.3 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ал.юм.ин.ийал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а, по.лу.че.нн.ог.о пр.и хи.ми.че.ск.ом
вз.аи.мо.де.йс.тв.ии ал.юм.ин.ие.во.го ра.сп.ла.ва с ка.рб.ид.ом во.ль.фр.ам.а пр.и
900°C, со.де.рж.ащ.ег.о 2 мас..% уг.ле.ро.да в ви.де ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за; на
ри.су.нк.е А.4 - Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я; ри.су.нк.е А.5 ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за, сн.ят.ые в ре.жи.ме EB.DS; на ри.су.нк.е А.6
пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а св.ин.ец-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.а,
по.лу.че.нн.ог.о
пр.и
вз.аи.мо.де.йс.тв.ии
чи.ст.ог.о
св.ин.ца
с
по.ро.шк.оо.бр.аз.ны.м ка.рб.ид.ом бо.ра пр.и 700°C, со.де.рж.ащ.ег.о 0.58 мас..%
10
уг.ле.ро.да; на ри.су.нк.е А.7 - Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я в
ви.де на.но.игл; на ри.су.нк.е А.8 - ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за, сн.ят.ые
в ре.жи.ме EB.DS; на ри.су.нк.е А.9 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е
по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ма.гн.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.а, по.лу.че.нн.ог.о пр.и
вз.аи.мо.де.йс.тв.ии ма.гн.ие.во.го ра.сп.ла.ва с ви.нн.ой ки.сл.от.ой пр.и 800°C,
со.де.рж.ащ.ег.о 0.8 мас..% уг.ле.ро.да; на ри.су.нк.е А.10 - Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр
ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я; на ри.су.нк.е А.11 - ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о
ал.ма.за, сн.ят.ые в ре.жи.ме EB.DS; на ри.су.нк.е А.12 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.Mиз.об.ра.же.ни.е
по.пе.ре.чн.ог.о
шл.иф.а
ци.нк-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.а,
по.лу.че.нн.ог.о пр.и вз.аи.мо.де.йс.тв.ии ци.нк.ов.ог.о ра.сп.ла.ва с ка.рб.ид.ом
кр.ем.ни.я пр.и 800°C, со.де.рж.ащ.ег.о 1.2 мас..% уг.ле.ро.да; на ри.су.нк.е А.13 Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я; на ри.су.нк.е А.14 пр.ед.ст.ав.ле.но
SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ма.гн.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.а,
по.лу.че.нн.ог.о пр.и вз.аи.мо.де.йс.тв.ии ма.гн.ие.во.го ра.сп.ла.ва с гл.юк.оз.ой пр.и
800°C, со.де.рж.ащ.ег.о 1.8 мас..% уг.ле.ро.да; на ри.су.нк.е А.15 - Ра.ма.но.вс.кий
сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я; на ри.су.нк.е А.16 - SE.M-из.об.ра.же.ни.е
ку.би.че.ск.ог.о кр.ис.та.лл.а ал.ма.за по.сл.е ра.ст.во.ре.ни.я ал.юм.ин.ие.во.й ма.тр.иц.ы
в ра.ст.во.ре со.ля.но.й ки.сл.от.ы, вы.са.же.нн.ог.о на ти.та.но.ву.ю по.дл.ож.ку. На
ри.су.нк.е А.17 пр.ед.ст.ав.ле.но оп.ти.че.ск.ое из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а
ал.юм.ин.ий-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.но.го
ма.те.ри.ал.а,
по.лу.че.нн.ог.о
пр.и
хи.ми.че.ск.ом вз.аи.мо.де.йс.тв.ии ал.юм.ин.ие.во.го ра.сп.ла.ва с па.ра.фи.но.м пр.и
700°C, со.де.рж.ащ.ег.о 2.7 мас..% уг.ле.ро.да в ви.де ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за
(ув.ел.ич.ен.ие × 800); на ри.су.нк.е А.18 - Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о
вк.лю.че.ни.я; на ри.су.нк.е А.19 пр.ед.ст.ав.ле.но оп.ти.че.ск.ое из.об.ра.же.ни.е
по.пе.ре.чн.ог.о
шл.иф.а
ал.юм.ин.ий-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.но.го
ма.те.ри.ал.а,
по.лу.че.нн.ог.о пр.и хи.ми.че.ск.ом вз.аи.мо.де.йс.тв.ии ра.сп.ла.ва си.лу.ми.на с
са.ха.ро.зо.й пр.и 750°C, со.де.рж.ащ.ег.о 0.8 мас..% уг.ле.ро.да в ви.де ку.би.че.ск.ог.о
ал.ма.за; на ри.су.нк.е А.20 - Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я.
Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к не.ор.га.ни.че.ск.ом.у си.нт.ез.у ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в ра.зм.ер.ом до 150 мк.м, ко.то.ры.е мо.гу.т на.йт.и пр.ом.ыш.ле.нн.ое
11
пр.им.ен.ен.ие в пр.ои.зв.од.ст.ве аб.ра.зи.во.в и ал.ма.зн.ых см.аз.ок, бу.ро.во.й
те.хн.ик.е.
1.3. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за во.зд.ей.ст.ви.ем на гр.аф.ит с
фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом в об.ла.ст.и ст.аб.ил.ьн.ос.ти
ал.ма.за с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и да.вл.ен.ии и те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а.
В ра.бо.те [1.3] Оп.ис.ан сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
во.зд.ей.ст.ви.ем на гр.аф.ит с фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р да.вл.ен.ие.м и
на.гр.ев.ом в об.ла.ст.и ст.аб.ил.ьн.ос.ти ал.ма.за с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и
да.вл.ен.ии и те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а, сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на гр.аф.ит с
фу.лл.ер.ен.ом
и
ка.та.ли.за.то.ро.м
да.вл.ен.ие.м
и
на.гр.ев.ом
в
об.ла.ст.и
ст.аб.ил.ьн.ос.ти ал.ма.зо.в с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и да.вл.ен.ии и
те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а. Но.вы.м яв.ля.ет.ся вв.ед.ен.ие фу.лл.ер.ен.а в ко.ли.че.ст.ве
10-2 - 6•10-1 мас.. % от ма.сс.ы гр.аф.ит.а и ра.сп.ре.де.ле.ни.е фу.лл.ер.ен.а в ма.сс.е
гр.аф.ит.а. Фу.лл.ер.ен мо.же.т бы.ть вв.ед.ен в ви.де фу.лл.ер.ен со.де.рж.ащ.ей са.жи
ил.и эк.ст.ра.кт.а фу.лл.ер.ен.ов. Сп.ос.об по.зв.ол.яе.т по.вы.си.ть вы.хо.д ал.ма.зо.в пр.и
да.вл.ен.ия.х, не пр.ев.ыш.аю.щи.х 5,5 ГПа. (ри.су.но.к А.22). Сп.ос.об по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в от.но.си.тс.я к те.хн.ик.е по.лу.че.ни.я вы.со.ко.тв.ер.ды.х
ма.те.ри.ал.ов, а им.ен.но к си.нт.ез.у ал.ма.зо.в, пр.им.ен.яю.щи.хс.я, в ча.ст.но.ст.и,
дл.я из.го.то.вл.ен.ия ал.ма.зн.ог.о ин.ст.ру.ме.нт.а.
1.4. Сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и
на.гр.ев.ом ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва вн.еш.не.го за.ря.да ВВ.
В ра.бо.те [1.4] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и
ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва
вн.еш.не.го за.ря.да ВВ за.кл.юч.ае.тс.я в им.пу.ль.сн.ом во.зд.ей.ст.ви.и на об.ра.зе.ц из
гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом, по ко.то.ро.му да.вл.ен.ие и на.гр.ев
ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва вн.еш.не.го за.ря.да ВВ. Па.ра.ме.тр.ы
за.ря.да ВВ вы.би.ра.ют из ус.ло.ви.я по.лу.че.ни.я да.вл.ен.ия и те.мп.ер.ат.ур.ы
уд.ар.но.й во.лн.ы в об.ра.зц.е, до.ст.ат.оч.ны.х дл.я ре.ал.из.ац.ии фа.зо.во.го пе.ре.хо.да
гр.аф.ит.а в ал.ма.з. Об.ра.зе.ц вы.по.лн.яю.т из гр.аф.ит.ов.ых во.ло.ко.н ди.ам.ет.ро.м в
12
не.ск.ол.ьк.о мк.м, дл.ин.ой в не.ск.ол.ьк.о мм, по.ме.ще.нн.ых в ма.тр.иц.у из
ме.та.лл.а. Ме.та.лл вы.би.ра.ют из гр.уп.пы по сл.ед.ую.щи.м фи.зи.ко-хи.ми.че.ск.им
св.ой.ст.ва.м: с пл.от.но.ст.ью, бо.ль.ше.й пл.от.но.ст.и гр.аф.ит.а; те.мп.ер.ат.ур.ой
ра.зо.гр.ев.а пр.и уд.ар.но-во.лн.ов.ом на.гр.уж.ен.ии, ме.нь.ше.й те.мп.ер.ат.ур.ы
фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит.а в ал.ма.з, ин.ер.тн.ог.о по от.но.ше.ни.ю к уг.ле.ро.ду.
В ре.зу.ль.та.те ди.на.ми.че.ск.ог.о на.гр.уж.ен.ия по.лу.ча.ют.ся ал.ма.зн.ые во.ло.кн.а
ди.ам.ет.ро.м до не.ск.ол.ьк.их де.ся.тк.ов мк.м, дл.ин.ой до не.ск.ол.ьк.их мм. Вы.хо.д
ал.ма.за со.ст.ав.ля.ет ~ 80% от ис.хо.дн.ог.о пр.од.ук.та, пр.и эт.ом за.тр.ач.ив.ае.тс.я
по ма.сс.е ≤ 1 кг ВВ. Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к сп.ос.об.ам по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в,
а бо.ле.е то.чн.о к сп.ос.об.ам пр.ям.ог.о пр.ев.ра.ще.ни.я гр.аф.ит.а в ал.ма.з в об.ла.ст.и
те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ко.й ус.то.йч.ив.ос.ти по.сл.ед.не.го.
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
об.ра.зе.ц из гр .аф.ит.а и ме .та.лл.а
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я ИС.КУ.СС.ТВ.ЕН.НЫ.Х АЛ.МА.ЗОВ
сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом
ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва вн.еш.не.го за.ря.да ВВ за.кл.юч.ае.тс.я
в им.пу.ль.сн.ом во.зд.ей.ст.ви.и на об.ра.зе.ц из гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и
на.гр.ев.ом, по ко.то.ро.му да.вл.ен.ие и на.гр.ев ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой
вз.ры.ва вн.еш.не.го за.ря.да ВВ
Ри.су.но.к 23 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.кая сх.ем.а во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и
ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва
вн.еш.не.го за.ря.да ВВ [4]
1.5. Сп.ос.об по.лу.че.ния ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за в ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ре
пу.те.м ра.зл.ож.ен.ие уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за.
В ра.бо.те [1.5] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ния ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за в
ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ре пу.те.м ра.зл.ож.ен.ие уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за и си.нт.ез
ал.ма.зо.в ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся в ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ре, дл.я че.го пл.аз.му
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за по.лу.ча.ют в ду.го.во.м пл.аз.мо.тр.он.е, со.ед.ин.ен.но.м
с ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ро.й, а по.лу.че.нн.ые ал.ма.зы со.би.ра.ют в ва.нн.е с
ох.ла.жд.аю.ще.й жи.дк.ос.ть.ю, ра.сп.ол.ож.ен.но.й на вы.хо.де из ре.ак.ци.он.но.й
13
ка.ме.ры. Ус.ко.ря.ет.ся пр.оц.ес.с по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в из уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.х
га.зо.в. Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к сп.ос.об.ам по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в и мо.же.т бы.ть ис.по.ль.зо.ва.но на пр.ед.пр.ия.ти.ях, пр.ои.зв.од.ящ.их
ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы и ал.ма.зн.ый ин.ст.ру.ме.нт.
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й газ.
СИ.НТ.ЕЗ
ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся в ре .ак.ци.он.но.й ка.ме.ре
СБ.ОР
в ва.нн.е с ох .ла.жд .аю.ще.й жи .дк.ос.тью
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я ИС.КУ.СС.ТВ.ЕН.НЫ.Х АЛ.МА.ЗОВ
Су.щн.ос.ть из.об.ре.те.ни.я:
ра.зл.ож.ен.ие уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га .за и си .нт.ез ал.ма.зо.в
ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся в ре .ак.ци.он.но.й ка.ме.ре, дл.я че.го пл.аз.му
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га .за по .лу.ча.ют в ду.го.во.м пл.аз.мо.тр .он.е,
со.ед.ин.ен.но.м с ре .ак.ци.он.но.й ка.ме.ро .й, а по .лу.че.нн.ые ал.ма.зы со .би.ра.ют
в ва.нн.е с ох .ла.жд .аю.ще.й жи .дк.ос.ть.ю, ра .сп.ол.ож.ен.но.й на вы .хо.де из
ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ры
Ри.су.но.к 24 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ния ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за в
ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ре пу.те.м ра.зл.ож.ен.ие уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за [5]
1.6 Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за на.ра.бо.тк.ой жи.дк.ог.о
ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да ме.жд.у уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.ми эл.ек.тр.од.ам.и.
В ра.бо.те [1.6] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
на.ра.бо.тк.ой жи.дк.ог.о ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да ме.жд.у уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.ми
эл.ек.тр.од.ам.и , од.ин из ко.то.ры.х ра.сп.ол.ож.ен в го.ри.зо.нт.ал.ьн.ом по.ло.же.ни.и,
а др.уг.ой ус.та.но.вл.ен ве.рт.ик.ал.ьн.о. На.ра.бо.та.нн.ый в го.ри.зо.нт.ал.ьн.о
ра.сп.ол.ож.ен.но.м эл.ек.тр.од.е оп.ре.де.ле.нн.ый об.ъе.м жи.дк.ой ва.нн.ы ра.сп.ла.ва
уг.ле.ро.да
тр.ан.сп.ор.ти.ру.ют
в
жи.дк.ий
14
уг.ле.во.до.ро.дн.ый
ох.ла.ди.те.ль,
ра.сп.ол.ож.ен.ны.й ни.же ва.нн.ы ра.сп.ла.ва, пу.те.м об.ру.ши.ва.ни.я в те.мп.е
ут.он.че.нн.ой ра.сп.ла.вл.ен.ие.м по.ди.ны ва.нн.ы ра.сп.ла.ва, с по.мо.щь.ю им.пу.ль.са
ра.зн.ос.ти да.вл.ен.ий, сж.ат.ог.о во.до.ро.да, вы.со.ко.го - в зо.не зе.рк.ал.а ра.сп.ла.ва
уг.ле.ро.да, и ни.зк.ог.о - в зо.не жи.дк.ог.о ох.ла.ди.те.ля, из за.мк.ну.то.й зо.ны
ко.то.ро.го им.пу.ль.со.м сб.ра.сы.ва.ет.ся да.вл.ен.ие во.до.ро.да в ат.мо.сф.ер.у.
Из.об.ре.те.ни.е
от.но.си.тс.я
к
те.хн.ол.ог.ич.ес.ки.м
пр.ие.ма.м
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х кр.ис.та.лл.ов ал.ма.за из уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го сы.рь.я, пр.и
вы.со.ко.й те.мп.ер.ат.ур.е и в ат.мо.сф.ер.е сж.ат.ог.о га.за, от.но.си.те.ль.но ни.зк.ог.о
да.вл.ен.ия.
Пр.ед.ло.же.нн.ый сп.ос.об по.яс.ня.ет.ся че.рт.еж.ам.и. На ри.су.нке А.26
из.об.ра.же.на ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х кр.ис.та.лл.ов ал.ма.за,
по.ка.за.нн.ая в пр.од.ол.ьн.ом ра.зр.ез.е. На ри.су.нке А.27 по.ка.за.н пр.од.ол.ьн.ый
ра.зр.ез эт.ой же ус.та.но.вк.и, пр.и по.во.ро.те ус.та.но.вк.и на 90o.
Ус.та.но.вк.а со .ст.ои .т: 1- га.зо.пл.от.ной ка.ме.ры; 2- ни.жн.ег.о эл.ек.тр.од.а; 3 –
ве.рх.не.го эл.ек.тр .од.а;4, 5 - те.пл.ои .зо.ля.ци.он.ны.е уг.ле.ро.дн.ые бл.ок.и;
6-
эл.ек.тр.ои.зо .ля.ци.он.ны.е
на.пр.ав.ля.ющ.ая
се .тк.а;9-
бл.ок.и
из
др .ев.ес.ин.ы;7-
ра.ди.ац.ио.нн.ый
пи .ро.ме.тр;10-
ва.нн.а;
8-
др.ев.ес.на.я
эл.ек.тр.ои.зо.ля.ци.он.на.я по .дс.та.вк.а;11- ма.ги.ст.ра.ли и кл.ап .ан-ши.бе.ра.
1.7. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пр.и пр.оп.ус.ка.ни.и им.пу.ль.са
эл.ек.тр.ич.ес.ко.го то.ка по пр.ов.од.ни.ку, ра.сп.ол.ож.ен.но.му вн.ут.ри об.ра.зц.а.
В ра.бо.те [1.7] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за пр.и пр.оп.ус.ка.ни.и им.пу.ль.са эл.ек.тр.ич.ес.ко.го то.ка по пр.ов.од.ни.ку,
ра.сп.ол.ож.ен.но.му вн.ут.ри об.ра.зц.а, в об.ра.зе.ц по.ме.ща.ют до.по.лн.ит.ел.ьн.о
пр.ов.од.ни.ки, ко.то.ры.е ра.зм.ещ.аю.т на ра.вн.ом ра.сс.то.ян.ии др.уг от др.уг.а и от
це.нт.ра.ль.но.го пр.ов.од.ни.ка, пр.и эт.ом об.ща.я эн.ер.ги.я, вы.де.ля.ем.ая им.и,
до.лж.на бы.ть ра.вн.а 900-3370 Дж на 0,2 г уг.ле.ро.да в уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.м
об.ра.зц.е
и
пр.ед.по.чт.ит.ел.ьн.о
ис.по.ль.зу.ют
до.по.лн.ит.ел.ьн.о
ше.ст.ь
пр.ов.од.ни.ко.в. Из.об.ре.те.ни.е по.зв.ол.яе.т ум.ен.ьш.ит.ь эн.ер.ге.ти.че.ск.ие за.тр.ат.ы,
по.лу.чи.ть бо.ль.ши.й ра.зм.ер по.лу.ча.ем.ых кр.ис.та.лл.ов за сч.ет со.зд.ан.ия
15
не.об.хо.ди.мы.х ус.ло.ви.й си.нт.ез.а ра.вн.ом.ер.но по вс.ем.у об.ъе.му об.ра.зц.а.
Из.об.ре.те.ни.е
от.но.си.тс.я
к
ди.на.ми.че.ск.ом.у
сп.ос.об.у
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за и мо.же.т на.йт.и пр.им.ен.ен.ие в хи.ми.че.ск.ой,
ин.ст.ру.ме.нт.ал.ьн.ой пр.ом.ыш.ле.нн.ос.ти, а та.кж.е в пр.иб.ор.ос.тр.ое.нии
Из.об.ре.те.ни.е ил.лю.ст.ри.ру.ет.ся пр.ив.ед.ен.ны.м пр.им.ер.ом, гр.аф.ик.ом, бл.оксх.ем.ой ус.тр.ой.ст.ва, ре.ал.из.ую.ще.го сп.ос.об, и сх.ем.ой ра.сп.ол.ож.ен.ия
пр.ов.од.ни.ко.в. На ри.су.нк.е А.29 пр.ив.од.ит.ся об.ла.ст.ь фа.зо.во.го пе.ре.хо.да
гр.аф.ит-ал.ма.з. На ри.су.нк.е А.30 пр.ив.ед.ен.а бл.ок-сх.ем.а ус.тр.ой.ст.ва, с
по.мо.щь.ю ко.то.ро.го ре.ал.из.ов.ан да.нн.ый сп.ос.об, а на ри.су.нк.е А.31 - сх.ем.а
ра.сп.ол.ож.ен.ия пр.ов.од.ни.ко.в (в се.че.ни.и). Бл.ок-сх.ем.а ус.тр.ой.ст.ва, с
по.мо.щь.ю ко.то.ро.го ре.ал.из.ов.ан пр.ед.ло.же.нн.ый сп.ос.об, пр.ив.ед.ен.а на
ри.су.нк.е А.29. Пр.ед.ва.ри.те.ль.но ус.та.на.вл.ив.аю.т ко.нт.ей.не.р с ве.ще.ст.во.м.
Он.о
со.ст.ои.т
из
ис.то.чн.ика
по.ст.оя.нн.ог.о
вы.со.ко.во.ль.тн.ог.о
ст.аб.ил.из.ир.ов.ан.но.го вы.пр.ям.ит.ел.я 1 за.ря.жа.ет.ся ба.та.ре.я ко.нд.ен.са.то.ро.в 2
до не.об.хо.ди.мо.го на.пр.яж.ен.ия. По.сл.е за.ря.дк.и ба.та.ре.и ко.нд.ен.са.то.ро.в 2
ис.то.чн.ик 1 от.кл.юч.ае.тс.я, по.то.м вс.е на.пр.яж.ен.ие по.да.ет.ся на пр.ов.од.ни.ки
ко.нт.ей.не.ра 5 с по.мо.щь.ю ко.не.чн.ог.о вк.лю.ча.те.ля 3. Пр.оц.ес.с со.зд.ан.ия
да.вл.ен.ия и те.мп.ер.ат.ур.ы со.пр.ов.ож.да.ет.ся зв.ук.ов.ым эф.фе.кт.ом в мо.ме.нт
эл.ек.тр.ов.зр.ыва. По.сл.е пр.ов.ед.ен.ия эт.ог.о ци.кл.а ра.бо.т не.об.хо.ди.мо
ра.зр.яд.ит.ь ос.та.то.чн.ое на.пр.яж.ен.ие ра.зр.яд.ни.ко.м 4. То.ль.ко по.сл.е эт.ог.о
мо.жн.о сн.им.ат.ь ко.нт.ей.не.р с ве.ще.ст.во.м и на.чи.на.ть но.вы.й ци.кл ра.бо.т.
1.8. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пу.те.м ра.сп.ол.ож.ен.ия
гр.аф.ит.а на по.дл.ож.ке, яв.ля.ющ.ей.ся эл.ек.тр.од.ом с от.ри.ца.те.ль.ны.м за.ря.до.м,
ра.сп.ол.ож.ен.но.й в кв.ар.це.во.й пр.об.ир.ке.
В ра.бо.те [1.8] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пу.те.м ра.сп.ол.ож.ен.ия гр.аф.ит.а на по.дл.ож.ке, в пр.ис.ут.ст.ви.и эл.ек.тр.од.ов, на
ко.то.ры.е по.да.ют на.пр.яж.ен.ие, от.ли.ча.ющ.ий.ся те.м, чт.о гр.аф.ит по.ме.ща.ют на
по.дл.ож.ку,
яв.ля.ющ.ую.ся
эл.ек.тр.од.ом
с
от.ри.ца.те.ль.ны.м
за.ря.до.м,
ра.сп.ол.ож.ен.ну.ю в кв.ар.це.во.й пр.об.ир.ке, др.уг.ой эл.ек.тр.од, по.ло.жи.те.ль.но
за.ря.же.нн.ый, ра.зм.ещ.аю.т на вн.еш.не.й ст.ор.он.е пр.об.ир.ки, пр.об.ир.ку
16
по.ме.ща.ют в ра.ди.ац.ио.нн.ую пе.чь и на.гр.ев.аю.т до 1000°C пр.и ат.мо.сф.ер.но.м
да.вл.ен.ии, а к эл.ек.тр.од.ам по.дв.од.ят по.ст.оя.нн.ый то.к на.пр.яж.ен.ие.м 2,0-10
кВ, не со.зд.ав.ая за.мк.ну.ту.ю эл.ек.тр.ич.ес.ку.ю це.пь. Сп.ос.об ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся
сл.ед.ую.щи.м
об.ра.зе.ц.
об.ра.зо.м.
С
эт.ой
Пр.ед.ва.ри.те.ль.но
це.ль.ю
по.дг.от.ав.ли.ва.ет.ся
кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.е
ис.хо.дн.ый
гр.аф.ит.ов.ые
эл.ем.ен.ты
(пр.от.яж.ен.ны.е во.ло.кн.а ди.ам.ет.ро.м до не.ск.ол.ьк.их мк.м, дл.ин.ой до
не.ск.ол.ьк.их мм, от.де.ль.ны.е ча.ст.иц.ы ра.зм.ер.ом в не.ск.ол.ьк.о де.ся.тк.ов мк.м)
по.ме.ща.ют на по.дл.ож.ку из ме.та.лл.а. Ме.та.лл по.дл.ож.ки вы.би.ра.ют ис.хо.дя их
не.об.хо.ди.мы.х тр.еб.ов.ан.ий:
- не.вы.со.ки.й те.мп.ер.ат.ур.ны.й ра.зо.гр.ев, об.ес.пе.чи.ва.ющ.ий фа.зо.вы.й пе.ре.хо.д
гр.аф.ит-ал.ма.з в об.ла.ст.и те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ко.й ст.аб.ил.ьн.ос.ти по.сл.ед.не.го.
-
бо.ль.ша.я
пл.от.но.ст.ь
ме.та.лл.а
в
сж.ат.ом
со.ст.оя.ни.и
в
об.ла.ст.и
те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ко.й ст.аб.ил.ьн.ос.ти ал.ма.за по ср.ав.не.ни.ю с по.сл.ед.ним
- кр.ай.не ма.ла.я ра.ст.во.ри.мо.ст.ь уг.ле.ро.да в не.м (<0,5%) в ус.ло.ви.ях
во.зд.ей.ст.ви.я те.мп.ер.ат.ур.
Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к сп.ос.об.ам по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в, а бо.ле.е то.чн.о к
сп.ос.об.ам
пр.ям.ог.о
пр.ев.ра.ще.ни.я
гр.аф.ит.а
в
ал.ма.з
в
об.ла.ст.и
те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ко.й ус.то.йч.ив.ос.ти по.сл.ед.не.го.
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
Гра.фит
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я ИС.КУ.СС.ТВ.ЕН.НЫ.Х АЛ.МА.ЗОВ
Ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы по.лу.ча.ют из гр.аф.ит.а на по.дл.ож.ке в
пр.ис.ут.ст.ви.и эл.ек.тр.од.ов пу.те.м ра.сп.ол.ож.ен.ия гр.аф.ит.а на по.дл.ож.ке,
яв.ля.ющ.ей.ся эл.ек.тр.од.ом с от.ри.ца.те.ль.ны.м за.ря.до.м, ра.сп.ол.ож.ен.но.й в
кв.ар.це.во.й пр.об.ир.ке, и пр.и на.гр.ев.е до 1000°C пр.и ат.мо.сф.ер.но.м
да.вл.ен.ии в ра.ди.ац.ио.нн.ой пе.чи.
Ри.су.но.к 32 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пу.те.м ра.сп.ол.ож.ен.ия гр.аф.ит.а на по.дл.ож.ке, яв.ля.ющ.ей.ся эл.ек.тр.од.ом с
от.ри.ца.те.ль.ны.м за.ря.до.м, ра.сп.ол.ож.ен.но.й в кв.ар.це.во.й пр.об.ир.ке [8]
1.9 Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й ду.ги.
17
В ра.бо.те [1.9] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й ду.ги, ме.жд.у уг.ол.ьн.ым.и эл.ек.тр.од.ам.и, по.ме.ще.нн.ым.и в
сж.ат.ую во.до.ро.дн.ую ср.ед.у (ок.ол.о 20 ат.мо.сф.ер), ма.те.ри.ал эл.ек.тр.од.ов
пл.ав.ит.ся, пр.ев.ра.ща.яс.ь в жи.дк.ий ра.сп.ла.в уг.ле.ро.да, ко.то.ры.й за ко.ро.тк.ий
пр.ом.еж.ут.ок вр.ем.ен.и ис.па.ря.ет.ся и пр.ев.ра.ща.ет.ся в об.ык.но.ве.нн.ый гр.аф.ит.
Су.щн.ос.ть из.об.ре.те.ни.я: пр.ед.ло.же.на ус.та.но.вк.а, ко.то.ра.я по.зв.ол.яе.т,
бу.кв.ал.ьн.о за до.ли се.ку.нд.ы, не ос.та.вл.яя вр.ем.ен.и на ис.па.ре.ни.е жи.дк.ос.ти,
из.вл.ек.ат.ь ра.сп.ла.в ви.хр.ем по.то.ка сж.ат.ог.о га.за, из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й ду.ги, и
тр.ан.сп.ор.ти.ро.ва.ть ег.о в жи.дк.ий ох.ла.ди.те.ль, гд.е ра.сп.ла.в уг.ле.ро.да,
ин.те.нс.ив.но ох.ла.жд.ая.сь, кр.ис.та.лл.из.уе.тс.я в ал.ма.з. Эт.о до.ст.иг.ае.тс.я те.м,
чт.о ко.нц.ы уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.их эл.ек.тр.од.ов по.гр.уж.ен.ы в го.рл.ов.ин.у
вы.хо.дн.ог.о ка.на.ла из га.зо.пл.от.ной ка.ме.ры, ко.то.ры.й пе.ре.кр.ыв.ае.тс.я кл.ап.анши.бе.ро.м. Пр.и от.кр.ыт.ии ши.бе.ра в по.во.ро.те ни.жн.ег.о эл.ек.тр.од.а
от.кр.ыв.ае.тс.я вы.хо.д ра.сп.ла.ву уг.ле.ро.да в жи.дк.ий ох.ла.ди.те.ль.
1. Ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х кр.ис.та.лл.ов ал.ма.за из
ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да, со.де.рж.ащ.ая га.зо.пл.от.ную ка.ме.ру и уг.ле.со.де.рж.ащ.ие
эл.ек.тр.од.ы,
от.ли.ча.ющ.ая.ся
те.м,
чт.о
ка.ме.ра
за.по.лн.ен.а
сж.ат.ой
га.зо.во.до.ро.дн.ой ср.ед.ой и сн.аб.же.на вы.хо.дн.ым ка.на.ло.м и си.ст.ем.ам.и
ре.гу.ли.ро.ва.ни.я ве.рт.ик.ал.ьн.ог.о и го.ри.зо.нт.ал.ьн.ог.о по.ло.же.ни.я эл.ек.тр.од.ов
на их сб.ли.же.ни.е и ре.гу.ли.ро.ва.ни.я па.ра.ме.тр.ов эл.ек.тр.он.аг.ру.зки, пр.и эт.ом
ко.нц.ы эл.ек.тр.од.ов по.ме.ще.ны в го.рл.ов.ин.у вы.хо.дн.ог.о ка.на.ла, пе.ре.кр.ыт.ог.о
от.се.чн.ым кл.ап.ан-ши.бе.ро.м, за ко.то.ры.м ка.на.л ра.сш.ир.ен ра.ст.ру.бо.м,
кр.ом.ки ко.то.ро.го оп.ущ.ен.ы в жи.дк.ий ох.ла.ди.те.ль ем.ко.ст.и-сб.ор.ни.ка, а
го.ри.зо.нт.ал.ьн.ый эл.ек.тр.од и кл.ап.ан-ши.бе.р вы.по.лн.ен.ы с во.зм.ож.но.ст.ью
од.но.вр.ем.ен.но.го по.во.ро.та во.кр.уг их ос.ей на 45 90o.
2. Ус.та.но.вк.а по п. 1, от.ли.ча.ющ.ая.ся те.м, чт.о уг.ле.со.де.рж.ащ.ий
ма.те.ри.ал эл.ек.тр.од.ов из гр.аф.ит.а и те.хн.ич.ес.ко.й са.жи, в ка.че.ст.ве
ка.та.ли.за.то.ра до.по.лн.ит.ел.ьн.о со.де.рж.ит 2 10% др.ев.ес.но.й зо.лы.
18
3. Ус.та.но.вк.а по п.2, от.ли.ча.ющ.ая.ся те.м, чт.о в ка.че.ст.ве др.ев.ес.ин.ы
ис.по.ль.зу.ют пр.ед.по.чт.ит.ел.ьн.о др.ев.ес.ин.у хв.ой.ны.х по.ро.д те.пл.ог.ор.ск.ого
ме.ст.ор.ож.де.ни.я Ур.ал.а.
4. Ус.та.но.вк.а по лю.бо.му из пп. 1 3, от.ли.ча.ющ.ая.ся те.м, чт.о в ка.че.ст.ве
жи.дк.ог.о ох.ла.ди.те.ля пр.им.ен.яю.т ра.ст.ит.ел.ьн.ое и ми.не.ра.ль.но.е ма.сл.о из
не.фт.еп.ро.ду.кт.ов.
На ри.су.нк.е А.34 по.ка.за.н пр.од.ол.ьн.ый ра.зр.ез пр.ед.ло.же.нн.ой
ус.та.но.вк.и; на ри.су.нк.е А.35 - ге.ом.ет.ри.че.ск.ая фо.рм.а эл.ек.тр.од.ов и их
пр.ос.тр.ан.ст.ве.нн.ое по.ло.же.ни.е в ра.бо.те.
Ус.та.но.вк.а со .ст.ои .т: га.зо.пл.от.ной ка.ме.ры 1, го .ри.зо.нт.ал.ьн.ог.о эл.ек.тр.од.а
2, ве .рт.ик.ал.ьн.ог.о эл.ек.тр.од.а 3, от .во .дн.ог.о ка.на.ла 4, сф .ер .ич.ес.ко.го св.од.а
5, ши .бе.р-кл.ап.ан .а 6, ем .ко.ст.и сб .ор.ни .ка 7, оп .ти.че.ск.ой гл.яд.ел.ки 8.
1.10
Сп.ос.об
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за
об.лу.че.ни.ем
ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым ру.би.но.вы.м ла.зе.ро.м.
В ра.бо.те [1.10] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
об.лу.че.ни.ем
ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым
ру.би.но.вы.м
ла.зе.ро.м
вк.лю.ча.ющ.ий
во.зд.ей.ст.ви.е на об.ра.зе.ц им.пу.ль.со.м ла.зе.рн.ог.о из.лу.че.ни.я, от.ли.ча.ющ.ий.ся
те.м, чт.о об.ра.зе.ц пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й мо.но.кр.ис.та.лл ал.ма.за, по.кр.ыт.ый
не.фт.ян.ой пл.ен.ко.й, а во.зд.ей.ст.ви.е ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым
ла.зе.ро.м с пл.от.но.ст.ью эн.ер.ги.и 35-40 Дж/см2 и дл.ит.ел.ьн.ос.ть.ю им.пу.ль.са
0,5
мс.
Пр.им.ен.ен.ие
ми.лл.ис.ек.ун.дн.ых
ла.зе.рн.ых
им.пу.ль.со.в
со.пр.ов.ож.да.ет.ся гр.ад.ие.нт.ом те.мп.ер.ат.ур.ы ~105 гр.ад/с, чт.о на не.ск.ол.ьк.о
по.ря.дк.ов ме.нь.ше, че.м у им.пу.ль.со.в с дл.ит.ел.ьн.ос.ть.ю 10-7-10-12 с. Та.ки.м
об.ра.зо.м,
ум.ен.ьш.ен.ие
гр.ад.ие.нт.а
те.мп.ер.ат.ур.ы
со.пр.ов.ож.да.ет.ся
об.ра.зо.ва.ни.ем бо.ле.е со.ве.рш.ен.но.й ст.ру.кт.ур.ы кр.ис.та.лл.ов. По.лу.че.нн.ые
ре.зу.ль.та.ты
мо.жн.о
тр.ак.то.ва.ть
ка.к
на.ра.щи.ва.ни.е
на
по.ве.рх.но.ст.и
мо.но.кр.ис.та.лл.ов сл.ое.в и от.де.ль.ны.х об.ра.зо.ва.ни.й с па.ра.ме.тр.ам.и ре.ше.тк.и,
не.зн.ач.ит.ел.ьн.о пр.ев.ыш.аю.щи.ми па.ра.ме.тр.ы ис.хо.дн.ог.о кр.ис.та.лл.а (ри.су.нок
А.37, ри.су.нок А.38). Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к об.ла.ст.и те.хн.ол.ог.ии
19
ми.не.ра.ль.но.го сы.рь.я, в ча.ст.но.ст.и к те.хн.ол.ог.ии по.лу.че.ни.я си.нт.ет.ич.ес.ки.х
ал.ма.зо.в. Те.хн.ич.ес.ки.м ре.зу.ль.та.то.м на.ст.оя.ще.го из.об.ре.те.ни.я яв.ля.ет.ся
по.лу.че.ни.е си.нт.ет.ич.ес.ки.х ал.ма.зо.в из не.фт.ян.ог.о сы.рь.я, ра.сш.ир.ен.ие
сп.ос.об.ов си.нт.ез.а ал.ма.зо.в.
1.11 Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в, вк.лю.ча.ющ.ий пр.ес.со.ва.ни.е гр.аф.ит.но.го
по.ро.шк.а в ка.пс.ул.е пр.ес.с-фо.рм.ы с по.мо.щь.ю вз.ры.ва за.ря.да ВВ.
В ра.бо.те [1.11] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в, вк.лю.ча.ющ.ий
пр.ес.со.ва.ни.е гр.аф.ит.но.го по.ро.шк.а в ка.пс.ул.е пр.ес.с-фо.рм.ы с по.мо.щь.ю
вз.ры.ва за.ря.да ВВ, от.ли.ча.ющ.ий.ся
те.м, чт.о
па.ра.ме.тр.ы
пр.оц.ес.са
пр.ес.со.ва.ни.я ра.сс.чи.ты.ва.ют по фо.рм.ул.ам, а пр.ес.со.ва.ни.е пр.ои.зв.од.ят
пу.ан.со.но.м, ко.то.ры.й за.че.ка.ни.ва.ют в ка.пс.ул.е уд.ар.ни.ко.м, пр.ич.ем
пр.им.ен.яю.т сл.ед.ую.щи.е ра.сч.ет.ны.е фо.рм.ул.ы:
гд.е F - си.ла уд.ар.а уд.ар.ни.ка, H;
D - ди.ам.ет.р пу.ан.со.на, м;
S - пл.ощ.ад.ь то.рц.а пу.ан.со.на, м2;
H - вы.со.та бе.сп.ор.ис.той по.ро.шк.ов.ой гр.аф.ит.ов.ой за.го.то.вк.и пе.ре.д
пе.ре.хо.до.м ее в ал.ма.з, м;
σ - на.пр.яж.ен.ие сж.ат.ия гр.аф.ит.а пр.и ег.о пе.ре.хо.де в ал.ма.з, Па;
S1 - пл.ощ.ад.ь то.рц.а уд.ар.ни.ка, м2;
σ1 - на.пр.яж.ен.ие см.ят.ия ма.те.ри.ал.а ка.пс.ул.ы, Па;
h - гл.уб.ин.а см.ят.ия ка.пс.ул.ы то.рц.ем уд.ар.ни.ка, м;
K - ко.эф.фи.ци.ен.т уч.ет.а фо.рм.ы то.рц.а уд.ар.ни.ка;
T - те.мп.ер.ат.ур.а пр.и пе.ре.хо.де гр.аф.ит.а в ал.ма.з, К;
γ - пл.от.но.ст.ь гр.аф.ит.а, кг/м3;
20
C - уд.ел.ьн.ая те.пл.ое.мк.ос.ть гр.аф.ит.а пр.и за.да.нн.ой те.мп.ер.ат.ур.е, Дж /(кг •
oК);
f - ко.эф.фи.ци.ен.т тр.ен.ия гр.аф.ит.а по ст.ал.и;
Q - за.тр.ат.а эн.ер.ги.и пр.и пе.ре.хо.де гр.аф.ит.ов.ой за.го.то.вк.и в ал.ма.з, Дж.
Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к пр.ои.зв.од.ст.ву ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в с
по.мо.щь.ю вз.ры.ва. На че.рт.еж.е пр.ед.ст.ав.ле.на пр.ес.с-фо.рм.а дл.я вы.по.лн.ен.ия
сп.ос.об.а по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в: ри.су.нок А.40 - пр.ес.с-фо.рм.а в сб.ор.е пе.ре.д
пре.сс.ов.ан.ие.м гр.аф.ит.но.го по.ро.шк.а, ри.су.нок А.41 - по.сл.е пр.ес.со.ва.ни.я.
Пр.ес.с-фо.рм.а со .де.рж.ит ко .рп.ус 1, в по .ло.ст.и ко .то.ро .го ра .зм.ещ.ен.ы
вт.ул.ка 2, ка .пс.ул.ы 3, с гр .аф.ит.ны.м по .ро.шк.ом 4, пу.ан.со .н 5, уд .ар.ни.к 6 и
ви.нт.ы 7, 8. В уг .лу.бл.ен.ии ви .нт.а 8 ра .зм.ещ.ен за.ря.д ВВ 9.
Ус.ил.ие.м вз.ры.ва за .ря.да ВВ 9 уд .ар.ни .к 6, пе .ре.ме.ща.яс.ь вл.ев.о от ви .нт.а 8,
пу.ан.со.но.м 5 пр .ес.су.ет гр .аф.ит.ны.й по .ро.шо.к 4, пе .ре.во.дя ег .о в ал.ма.з 10.
1.12 Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в по.кр.ыт.ие.м не.су.ще.й по.дл.ож.ки сл.ое.м
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а.
В ра.бо.те [1.12] пр.ед.ло.же.н сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в по.кр.ыт.ие.м
не.су.ще.й
по.дл.ож.ки
сл.ое.м
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
CV.D
ал.ма.зн.ог.о
ма.те.ри.ала
пр.ис.ое.ди.не.ни.е мн.ож.ес.тв.а мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х ал.ма.зн.ых по.дл.ож.ек к
сл.ою по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а на не.су.ще.й
по.дл.ож.ке;
вы.ра.щи.ва.ни.е мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а на
мн.ож.ес.тв.е мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х ал.ма.зн.ых по.дл.ож.ек с об.ра.зо.ва.ни.ем
мн.ож.ес.тв.а мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х CV.D ал.ма.зо.в; и от.де.ле.ни.е мн.ож.ес.тв.а
мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х CV.D ал.ма.зо.в от сл.оя по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D
ал.ма.зн.ог.о
ма.те.ри.ал.а
на
не.су.ще.й
по.дл.ож.ке
и
лю.бо.го
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а, ко.то.ры.й вы.ро.с ме.жд.у
мн.ож.ес.тв.ом
мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х
CV.D
ал.ма.зо.в,
с
мн.ож.ес.тв.а от.де.ль.ны.х мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х CV.D ал.ма.зо.в.
21
по.лу.че.ни.ем
Ни.же сл.ед.уе.т оп.ис.ан.ие пр.ед.по.чт.ит.ел.ьн.ог.о ва.ри.ан.та ос.ущ.ес.тв.ле.ни.я
из.об.ре.те.ни.я
ис.кл.юч.ит.ел.ьн.о
в
на.гл.яд.ны.х
це.ля.х
со
сс.ыл.ко.й
на
пр.ил.аг.ае.мы.е че.рт.еж.и, на ко.то.ры.х:
На ри.су.нк.е А.43 пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й ди.аг.ра.мм.у эн.ер.ге.ти.че.ск.их зо.н
ал.ма.за, вы.ра.ще.нн.ог.о во вр.ем.я пр.оц.ес.са хи.ми.че.ск.ог.о па.ро.фа.зн.ого
ос.аж.де.ния, на ри.су.нк.е А.44 пр.ед.ставл.яе.т со.бо.й бл.ок-сх.ем.у пр.оц.ес.са, на
ри.су.нк.е
А.45
пр.ед.ст.ав.ля.ет
со.бо.й
бл.ок-сх.ем.у
пр.оц.ес.са,
ко.гд.а
ис.по.ль.зу.ет.ся то.ль.ко по.то.к аз.от.а в га.зо.во.й см.ес.и.
На ри.су.нк.е А.46 пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й бл.ок-сх.ем.у пр.оц.ес.са, гд.е не
ис.по.ль.зу.ют.ся аз.от и ди.бо.ран, а ал.ма.з вы.ра.щи.ва.ет.ся ис.кл.юч.ит.ел.ьн.о пр.и
ис.по.ль.зо.ва.ни.и мета.на и во.до.ро.да в га.зо.во.й см.ес.и, на ри.су.нк.е А.47
пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й ин.фр.ак.ра.сн.ый Фу.рь.е-сп.ек.тр ал.ма.за, ос.аж.де.нн.ог.о в
пр.оц.ес.се
хи.ми.че.ск.ог.о
па.ро.фа.зн.ого
ос.аж.де.ния
на
ри.су.нк.е
А.48
пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й сп.ек.тр фо.то.лю.ми.не.сц.ен.ци.и ал.ма.за, ос.аж.де.нн.ог.о в
пр.оц.ес.се
хи.ми.че.ск.ог.о
па.ро.фа.зн.ого
ос.аж.де.ни.я
в
со.от.ве.тс.тв.ии
с
ва.ри.ан.то.м ос.ущ.ес.тв.ле.ни.я на.ст.оя.ще.го из.об.ре.те.ни.я пр.и ис.по.ль.зо.ва.ни.и
аз.от.а в га.зах.
На ри.су.нк.е А.49 сп.ек.тр фо.то.лю.ми.не.сц.ен.ци.и ал.ма.зо.в, по.лу.че.нн.ый
ме.то.до.м хи.ми.че.ск.ог.о па.ро.фа.зн.ого ос.аж.де.ни.я в со.от.ве.тс.тв.ии с ва.ри.ан.то.м
ос.ущ.ес.тв.ле.ни.я из.об.ре.те.ния, на ри.су.нк.е А.50 пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й сп.ек.тр
ко.мб.ин.ац.ио.нн.ог.о ра.сс.ея.ни.я об.ра.зц.ов, вы.ра.ще.нн.ых в пр.оц.ес.се. На
ри.су.нк.е А.51 пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й из.об.ра.же.ни.я оп.ти.че.ск.ог.о ми.кр.ос.ко.па
пр.и бо.ль.шо.м ув.ел.ич.ен.ии ал.ма.зо.в, вы.ра.ще.нн.ых в пр.оц.ес.се хи.ми.че.ск.ог.о
па.ро.фа.зн.ого ос.аж.де.ни.я, на ри.су.нк.е А.52 пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й из.об.ра.же.ни.я
оп.ти.че.ск.ог.о ми.кр.ос.ко.па пр.и бо.ль.шо.м ув.ел.ич.ен.ии ал.ма.зо.в, вы.ра.ще.нн.ых
в пр.оц.ес.се хи.ми.че.ск.ог.о па.ро.фа.зн.ого ос.аж.де.ния
2. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем ше.ро.хо.ва.то.ст.ь по.ве.рх.но.ст.и не.су.ще.й по.дл.ож.ки,
и то.лщ.ин.у, и те.кс.ту.ру вы.ра.щи.ва.ем.ог.о на не.й сл.оя по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а вы.би.ра.ют и ко.нт.ро.ли.ру.ют дл.я га.ра.нт.ии то.го,
чт.о сл.ой по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.за ос.та.ет.ся сц.еп.ле.нн.ым с
22
не.су.ще.й
по.дл.ож.ко.й
пр.и
ох.ла.жд.ен.ии
по.сл.е
из.го.то.вл.ен.ия
сл.оя
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.за, а та.кж.е во вр.ем.я вы.ра.щи.ва.ни.я
мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.за по.сл.е пр.ис.ое.ди.не.ни.я мн.ож.ес.тв.а
мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х ал.ма.зн.ых по.дл.ож.ек к сл.ою по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а на не.су.ще.й по.дл.ож.ке.
3.Сп.ос.об
по
п.1,
пр.ич.ем
не.су.ща.я
по.дл.ож.ка
вы.по.лн.ен.а
из
ка.рб.ид.оо.бр.аз.ую.ще.го ма.те.ри.ал.а.
4. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем не.су.ща.я по.дл.ож.ка им.ее.т ди.ам.ет.р в ин.те.рв.ал.е от
30 мм до 200 мм.
5. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем не.су.ща.я по.дл.ож.ка им.ее.т то.лщ.ин.у в ин.те.рв.ал.е от
3 мм до 20 мм.
6. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем не.су.ща.я по.дл.ож.ка им.ее.т ше.ро.хо.ва.то.ст.ь
по.ве.рх.но.ст.и в ин.те.рв.ал.е от 0,05 мк.м до 0,3 мк.м.
7. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем не.су.ща.я по.дл.ож.ка им.ее.т пл.ос.ко.ст.но.ст.ь
по.ве.рх.но.ст.и с ва.ри.ац.ие.й вы.со.ты не бо.ле.е 20 мк.м.
8. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем сф.ор.ми.ро.ва.нн.ый на не.су.ще.й по.дл.ож.ке сл.ой
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.за им.ее.т то.лщ.ин.у в ин.те.рв.ал.е от 20 мк.м
до 200 мк.м.
9. Сп.ос.об по п.8, пр.ич.ем то.лщ.ин.а сф.ор.ми.ро.ва.нн.ог.о на не.су.ще.й по.дл.ож.ке
сл.оя по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.за на.хо.ди.тс.я в ин.те.рв.ал.е от 50 мк.м
до 100 мк.м.
10. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем мн.ож.ес.тв.о мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х ал.ма.зн.ых
по.дл.ож.ек пр.ис.ое.ди.ня.ют к сл.ою по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о
ма.те.ри.ал.а на не.су.ще.й по.дл.ож.ке по.ср.ед.ст.во.м вы.со.ко.те.мп.ер.ат.ур.но.й
па.йк.и
ил.и
ни.зк.от.ем.пе.ра.ту.рн.ой
па.йк.и
с
ис.по.ль.зо.ва.ни.ем
со.от.ве.тс.тв.ую.ще.го пр.ип.оя.
11. Сп.ос.об по п.10, пр.ич.ем со.ед.ин.ен.ия ме.жд.у мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.ми
ал.ма.зн.ым.и по.дл.ож.ка.ми и сл.ое.м по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о
ма.те.ри.ал.а до.би.ва.ют.ся на.гр.ев.ан.ие.м в во.сс.та.но.ви.те.ль.но.й ат.мо.сф.ер.е.
23
12. Сп.ос.об по п.11, пр.ич.ем на.гр.ев.ан.ия до.би.ва.ют.ся ин.ду.кц.ио.нн.ым
на.гр.ев.ом.
13. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем вы.ра.щи.ва.ни.е мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D
ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а на мн.ож.ес.тв.е мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х ал.ма.зн.ых
по.дл.ож.ек
ко.нт.ро.ли.ру.ют
мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
та.к,
CV.D
чт.о
от.но.ше.ни.е
ал.ма.за
ск.ор.ос.ти
к
ск.ор.ос.ти
ро.ст.а
ро.ст.а
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.за со.ст.ав.ля.ет >0,5, >0,75, >1,0, >1.5, >1,75
ил.и >2.
14. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем мн.ож.ес.тв.о от.де.ль.ны.х мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х
CV.D ал.ма.зо.в им.ее.т ва.ри.ац.ию па.ра.ме.тр.а ро.ст.а α <1, <0,5, <0,3, <0,2 ил.и
<0,1.
15. Сп.ос.об по п.1, пр.ич.ем сл.ой по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о
ма.те.ри.ал.а
вы.ра.щи.ва.ют
пр.и
те.мп.ер.ат.ур.е
св.ыш.е
1000°C,
а
мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.е CV.D ал.ма.зы вы.ра.щи.ва.ют пр.и те.мп.ер.ат.ур.е ни.же
1000°C.
1.13Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ле.ги.ро.ва.нн.ых ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых ал.ма.зов
В
ра.бо.те
[1.13]
ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн .ых
пр.ед.ло.же.н
ал.ма.зо.в,
уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ег.о
сп.ос.об
по.лу.че.ни.я
вк .лю.ча.ющ.ий
вз.ры.вч.ат.ог.о
ле .ги.ро.ва.нн.ых
фо .рм.ир .ов.ан.ие
ве.ще.ст.ва
с
за .ря.да
от .ри.ца.те.ль.ны.м
ки.сл.ор.од.ны.м ба .ла.нс.ом, ок .ру.же.ни .е за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва
ох.ла.жд.аю.ще.й жи .дк.ос.ть.ю, ра .зм.ещ.ен .ие за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва в
ге.рм.ет.ич.но.й
из.вл.еч.ен.ие
вз.ры.вн.ой
из
ка .ме.ре,
вз .ры.вн.ой
ин .иц.ии.ро.ва.ни.е
ка .ме.ры
ег .о
де.то.на.ци.и,
ко .нд.ен.си.ро.ва.нн .ых
пр .од.ук.то.в
де.то.на.ци.и и вы .де.ле.ни.е ул.ьт.ра.ди .сп.ер.сн.ых ал.ма.зо.в, от.ли.ча.ющ.ий.ся
те.м, чт.о в ка .че.ст.ве ох .ла.жд.аю.ще.й жи .дк.ос.ти ис.по.ль.зу.ют на .сы.ще.нн.ый
ра.ст.во.р хи .ми.че.ск.ог.о со .ед.ин.ен.ия, со.де.рж.ащ.ег.о ле.ги.ру.ющ.ий эл.ем.ен.т.
2. Сп .ос.об по п.1, от .ли.ча.ющ.ий .ся те.м, чт.о дл.я пр .иг.от.ов.ле.ни.я
на.сы.ще.нн.ог.о ра .ст.во.ра ис .по.ль.зу.ют ди .ст.ил.ли.ро.ва.нн.ую во .ду.
24
3. Сп .ос.об по п.2, от .ли.ча.ющ.ий .ся те.м, чт.о пр .и пр .иг.от.ов.ле.ни.и
на.сы.ще.нн.ог.о
ра .ст.во.ра
ди .ст.ил.ли .ро.ва.нн.ую
во .ду
на .гр.ев.аю.т
до
те.мп.ер.ат.ур.ы не вы .ше те.мп.ер.ат.ур.ы пл.ав.ле.ни.я вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва.
За.яв.ля.ем.ый сп.ос.об ре.ал.из.уе.тс.я на ус.тр.ой.ст.ве, пр.ед.ст.ав.ле.нн.ом на
ри.су.нк.е А.54, гд.е ци.фр.ам.и об.оз.на.че.ны:1 - вз.ры.вн.ая ка .ме.ра; 2 за.гр.уз.оч.ны.й лю.к;
3 - ус.тр.ой.ст.во ге .рм.ет.из.ац.ии лю.ка 2; 4 - за.ря.д вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва с
от.ри.ца.те.ль.ны.м ки .сл.ор.од.ным ба.ла.нс.ом; 5 - на.сы.ще.нн.ый ра .ст.во.р
хи.ми.че.ск.ог.о со .ед.ин.ен.ия, со .де.рж.ащ.ег.о ле.ги.ру.ющ.ий эл.ем.ен.т; 6 ус.тр.ой.ст.во ин .иц .ии.ро.ва.ни.я де.то.на.ци.и за.ря.да ВВ; 7 - ус.тр.ой.ст.во
по.дв.ес.ки за .ря.да во вз .ры.вн.ой ка .ме.ре; 8 - ус.тр.ой.ст.во вы .бр.ос.а га.зо.в; 9 ус.тр.ой.ст.во сб .ор .а ко .нд.ен.си.ро.ва.нн.ых пр .од.ук.то.в де.то.на.ци.и; 10(1), 10(2)
- ди.ст.ан.ци.он.но уп .ра.вл.яе.мы.е кл.ап.ан .ы; 11 - си.ст.ем.а уп .ра.вл.ен.ия.
1.14Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за в де.то.на.ци.он.но.й во.лне
В
ра.бо.те
де.то.на.ци.он.но.й
[1.14]
во.лне,
пр.ед.ло.же.н
сп.ос.об
за.кл.юч.аю.щи.йс.я
в
по.лу.че.ни.я
ал.ма.за
пр .иг.от.ов.ле.ни.и
в
за.ря.да
вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва (ВВ) с от .ри .ца.те.ль.ны.м ки .сл.ор.од .ны.м ба.ла.нс.ом,
де.то.ни.ро.ва.ни.и
га.зо.жи.дк.ос.тн.ой
ег .о
во
вз.ры.вн.ой
ох .ла.жд.аю.ще.й
ка .ме.ре
ср .ед.е,
вы .со.ко .го
от.ли.ча.ющ.ий.ся
да.вл.ен.ия
те.м,
в
чт.о
ок.ру.жа.ющ.ую за .ря.д ВВ ср .ед.у в ка .ме.ре со.зд.аю.т пе .ре.д по .др.ыв.ом и
по.сл.е по .др.ыв.а за .ря.да ВВ пу.те.м ра.сп.ыл.ив.ан.ия в га .зо.об.ра.зн.ых
пр.од.ук.та.х вз.ры.ва ох .ла.жд.аю.ще.й жи .дк.ос.ти.
2. Сп .ос.об по п.1, от .ли.ча.ющ.ий.ся те .м, чт.о в ка .че.ст.ве ох .ла.жд.аю.ще.й
жи.дк.ос.ти ис.по.ль.зу.ют во .ду, ис .хо.дя из со .от.но.ше.ния
гд.е mв ма.сс.а во .ды в ок .ру.жа.ющ.ей за .ря.д ВВ ср .ед.е;
mВ В ма.сс.а за.ря.да ВВ;
L, q уд .ел.ьн.ые те .пл.от.а вз.ры.ва и те .пл.от.а ис.па.ре.ни.я во .ды.
25
3. Сп .ос.об по п.2, от .ли.ча.ющ.ий.ся те .м, чт.о во .ду пе .ре.д ра .сп.ыл.ив.ан.ие.м
на.гр.ев.аю.т до те .мп.ер.ат.ур.ы ки .пе.ни.я.
Ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в на ри.су.нк.е А.56 со.ст.ои.т из:1 вз.ры.вн.ая
ка.ме.ра; 2 за .ря.д BB с ка .пс.юл.ем-де.то .на.то.ро.м 3; 4 бл .ок фо .рс.ун.ок дл.я
ра.сп.ыл.ив.ан.ия жи .дк.ос.ти; 5 вв.од ох .ла.жд.аю.ще.й жи .дк.ос.ти; 6 вы .во.д
ал.ма.зн.ой ши .хт.ы; 7 на .гр.ев.ат.ел.ь жи .дк.ос.ти.
1.15 Вы.во.ды по ра.зд.елу на ри.су.нк.е А.57
Вы.во.ды
1. В ис.сл.ед.ов.ан.ны.х сп.ос.об.ах по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за,
ес.ть уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ее ве.ще.ст.во, та.ки.е ка.к фу.лл.ер.ен, гр.аф.ит,
гр.аф.ит.ны.й по.ро.шо.к и т.д.
2.
В
ка .жд.ом
сп .ос.об.е
пр .ои.сх.од.ит
во .зд.ей.ст.ви.я
на
уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ее ве.ще.ст.во: по.дв.ер.га.ют де.йс.тв.ию вы .со.ки.х
кв.аз.иг.ид.ро .ст.ат.ич.ес.ки.х да.вл.ен .ий и те .мп.ер.ат.ур.
2. Ос.но.вн.ые за.ко.но.ме.рн.ос.ти по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пу.те.м
де.йс.тв.ия вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия
В ра.бо.те [2] Ос.но.вн.ые за.ко.но.ме.рн.ос.ти по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за пу.те.м де.йс.тв.ия вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия[23],
пр.ив.ед.ен.а фа.зо.ва.я ди.аг.ра.мм.а уг.ле.ро.да на ри.су.нк.е А.58. Из оп.ыт.а то.чн.о
ус.та.но.вл.ен.а ли.шь гр.ан.иц.а ме.жд.у гр.аф.ит.ом и ег.о па.ро.м пр.и ни.зк.ом
да.вл.ен.ии. Вы.со.ко.те.мп.ер.ат.ур.на.я ча.ст.ь эт.ой гр.ан.иц.ы ис.ку.сс.тв.ен.ны.е
ал.ма.зы (ук.аз.ан.на.я пу.нк.ти.ро.м) пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й чи.ст.ую эк.ст.ра.по.ля.ци.ю
ос.та.ль.но.й ча.ст.и, та.к ка.к фи.зи.че.ск.их да.нн.ых в эт.ой об.ла.ст.и до си.х по.р не
бы.ло по.лу.че.но.
Шт.ри.х-пу.нк.ти.рн.ая ли.ни.я, пр.ох.од.ящ.ая по вс.ей ди.аг.ра.мм.е, по.ка.зы.ва.ет
ве.рх.ни.е
пр.ед.ел.ы
ко.нт.ро.ли.ру.ем.ых
да.вл.ен.ия
эк.сп.ер.им.ен.та.х
и
те.мп.ер.ат.ур.ы,
(ис.кл.юч.ая
до.ст.иг.ну.ты.е
ат.ом.ны.е
со.от.ве.тс.тв.ии с оп.уб.ли.ко.ва.нн.ым.и ли.те.ра.ту.рн.ым.и да.нн.ыми
26
бо.мб.ы)
в
в
На ри.су.нк.е А.59 пр.ед.ст.ав.ле.на ди.аг.ра.мм.а да.вл.ен.ие — те.мп.ер.ат.ур.а с
ли.не.йн.ым.и шк.ал.ам.и по об.еи.м ос.ям, по.ка.зы.ва.ющ.ая но.ву.ю об.ла.ст.ь
ис.сл.ед.ов.ан.ий, ко.то.ра.я ст.ан.ов.ит.ся до.ст.уп.но.й бл.аг.од.ар.я ис.по.ль.зо.ва.ни.ю
ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы на.ше.го но.во.го ап.па.ра.та дл.я по.лу.че.ни.я вы.со.ки.х
да.вл.ен.ий и те.мп.ер.ат.ур. Из ди.аг.ра.мм.ы ви.дн.о, чт.о эт.а об.ла.ст.ь за.ни.ма.ет
по.чт.и та.ку.ю же пл.ощ.ад.ь, ка.к и вс.е об.ла.ст.и, до.ст.иг.ну.ты.е до си.х пор.
Ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы об.ра.зу.ют те же фо.рм.ы, чт.о и ра.зл.ич.ны.е
пр.ир.од.ны.е ал.ма.зы, т. е. ок.та.эд.ры, те.тр.аэ.др.ы и до.де.ка.эд.ры. Не.ко.то.ры.е
тип.ич.ны.е фо.рм.ы мо.жн.о ви.де.ть на ри.су.нок А.60.
2.1 Ра.зв.ит.ие те.хн.ол.ог.ий си.нт.ез.а ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в[15]
Ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы во вс.ем ми.ре от.но.ся.тс.я к ст.ра.те.ги.че.ск.им
ма.те.ри.ал.ам, та.к ка.к иг.ра.ют ва.жн.ую ро.ль в ра.зв.ит.ие пр.ом.ыш.ле.нн.ой
ин.ду.ст.рии
В на.ст.оя.ще.е вр.ем.я из.ве.ст.ны 3 ос.но.вн.ых пр.ин.ци.пи.ал.ьн.о от.ли.ча.ющ.их.ся
др.уг от др.уг.а ме.то.да си.нт.ез.а ал.ма.зо.в. Эт.о ст.ат.ич.ес.ки.й си.нт.ез,
ди.на.ми.че.ск.ий си.нт.ез и вы.де.ли.вш.ий.ся из по.сл.ед.не.го са.мо.ст.оя.те.ль.ны.й
ме.то.д — де.то.на.ци.он.ны.й си.нт.ез. Ре.ал.из.ац.ия ст.ат.ич.ес.ко.го ме.то.да си.нт.ез.а
ал.ма.зо.в тр.еб.уе.т ис.по.ль.зо.ва.ни.я до.ро.го.ст.оя.ще.го пр.ес.со.во.го об.ор.уд.ов.ан.ия
и св.ер.хп.ро.чн.ой и ст.ой.ко.й ка.ме.ры да.вл.ен.ия (ри.су.но.к 61).
27
Ри.су.но.к 61 — Сх.ем.а ка.ме.ры вы.со.ко.го да.вл.ен.ия ст.ат.ич.ес.ко.го ме.то.да
си.нт.ез.а[15]
В ка.че.ст.ве ис.хо.дн.ой ши.хт.ы ис.по.ль.зу.ют гр.аф.ит в см.ес.и с ме.та.лл.ам.и —
ка.та.ли.за.то.ра.ми ил.и их сп.ла.ва.ми. Пр.и за.гр.уз.ке в ре.ак.ци.он.ну.ю ка.ме.ру
об.ъё.мо.м 200 мл см.ес.и гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а вн.ач.ал.е со.зд.аю.т да.вл.ен.ие 5 — 6
ГП.а в ка.ме.ре, за.те.м см.ес.ь на.гр.ев.аю.т до те.мп.ер.ат.ур.ы ра.сп.ла.вл.ен.ия
ме.та.лл.а 1800 — 2200 о с.
Пр.и эт.ом вр.ем.я вы.де.рж.ки ре.ак.ци.он.но.й см.ес.и по.сл.е на.гр.ев.а со.ст.ав.ля.ет 2
— 6 ча.со.в и вы.хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ля.ет ок.ол.о 30 % от ма.сс.ы гр.аф.ит.а .
Си.нт.ет.ич.ес.ки.е ал.ма.зы из.вл.ек.аю.тс.я из ре.ак.ци.он.но.й см.ес.и в не.ск.ол.ьк.о
эт.ап.ов др.об.ле.ни.е ре.ак.ци.он.но.й ма.сс.ы, ки.сл.от.на.я оч.ис.тк.а (НО) от
ка.та.ли.за.то.ра,
оч.ис.тк.а
от
не.ал.ма.зн.ых
фо.рм
уг.ле.ро.да
(НС.Ю4),
по.сл.ед.ую.ща.я пр.ом.ыв.ка и су.шк.а. По.сл.е че.го по.лу.ча.ют ал.ма.зы ра.зм.ер.ом
О, 1-20,0 мкм.
Бо.ле.е
эк.он.ом.ич.ны.м
яв.ля.ет.ся
ди.на.ми.че.ск.ий
ме.то.д
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в. Ре.ал.из.ац.ия ди.на.ми.че.ск.ог.о ме.то.д за.кл.юч.ае.тс.я в
со.зд.ан.ии тр.еб.уе.мы.х дл.я си.нт.ез.а па.ра.ме.тр.ов на.гр.уж.ен.ия и те.мп.ер.ат.ур.ы,
за сч.ет ис.по.ль.зо.ва.ни.я эн.ер.гии вз.ры.ва (ри.су.но.к 62).
28
Ри.су.но.к 62 — Сх.ем.а ди.на.ми.че.ск.ог.о ме.то.да си.нт.ез.а [15]
1 — де.то.на.то.р; 2 — за.ря.д ВВ; З — ве.рх.ня.я кр.ыш.ка; 4 — ци.ли.нд.р об.ра.зц.а;
5 — ре.ак.ци.он.на.я см.ес.ь; 6 — ни.жн.яя кр.ыш.ка; 7 — ме.та.ем.ый ци.ли.ндр
Ме.то.д ха.ра.кт.ер.из.уе.тс.я те.м, чт.о ск.ол.ьз.ящ.ая уд.ар.на.я во.лн.а, об.ра.зу.ющ.ая.ся
пр.и де.то.нф.ции ВВ, ра.вн.ом.ер.но ок.ру.жа.ющ.ег.о ци.ли.нд.ри.че.ск.ую ам.пу.лу с
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.м
ма.те.ри.ал.ом
(см.ес.ь
уг.ле.ро.да
с
ме.та.лл.ом
—
ка.та.ли.за.то.ро.м), со.зд.ае.т в не.м сх.од.ящ.ие.ся во.лн.ы, об.ес.пе.чи.ва.ющ.ие
те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ки.е па.ра.ме.тр.ы, не.об.хо.ди.мы.е дл.я пе.ре.хо.да гр.аф.ит.ал.маз.
Ди.на.ми.че.ск.ие ал.ма.зы из.вл.ек.аю.тс.я из ре.ак.ци.он.но.й см.ес.и в не.ск.ол.ьк.о
эт.ап.ов: ре.зк.а об.жа.то.й ам.пу.лы с по.сл.ед.ую.щи.м др.об.ле.ни.ем, ки.сл.от.на.я
оч.ис.тк.а (HCl.) от ка.та.ли.за.то.ра, оч.ис.тк.а от не.ал.ма.зн.ых фо.рм уг.ле.ро.да
(НС.Ю4), по.сл.ед.ую.ща.я пр.ом.ыв.ка и су.шк.а. По.сл.е че.го по.лу.ча.ют ал.ма.зы
ра.зм.ер.ом 0, 1-10,0 мкм.
Да.нн.ый ме.то.д пр.ед.по.ла.га.ет од.но.кр.ат.но.е ис.по.ль.зо.ва.ни.е ам.пу.лы, а
пр.ои.зв.од.ит.ел.ьн.ос.ть оп.ре.де.ля.ет.ся об.ъё.мо.м ед.ин.ор.аз.ов.ого по.др.ыв.а ВВ.
Бо.ле.е пр.ог.ре.сс.ив.ны.м ме.то.до.м яв.ля.ет.ся де.то.на.ци.он.ны.й ме.то.д по.лу.че.ни.я
на.но.ал.ма.зов из уг.ле.ро.да вх.од.ящ.ег.о в со.став взр.ыв.ча.ты.х ве.ще.ст.в
(ри.су.но.к 63) Ис.хо.дн.ым сы.рь.ем дл.я та.ко.го сп.ос.об.а по.лу.че.ни.я ал.ма.зн.ог.о
ве.ще.ст.ва яв.ля.ют.ся ВВ с от.ри.ца.те.ль.ны.м ки.сл.ор.од.ны.м ба.ла.нс.ом, в
ос.но.вн.ом см.ес.ев.ые со.ст.ав.ы вз.ры.вч.ат.ых ве.ще.ст.в тр.ин.ит.ро.то.лу.ол.а и
ге.кс.ог.ен.а в ра.зл.ич.ны.х пр.оп.ор.ци.ях. По.др.ыв за.ря.да ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся в
сп.ец.иа.ль.ны.х ка.ме.ра.х.
Пр.од.ук.то.м де.то.на.ци.и вз.ры.вч.ат.ых ве.ще.ст.в яв.ля.ет.ся ко.нд.ен.си.ро.ва.нн.ый
уг.ле.ро.д. Дл.я вы.де.ле.ни.я ал.ма.зо.в из ко.нд.ен.си.ро.ва.нн.ог.о уг.ле.ро.да
ис.по.ль.зу.ют
ра.зл.ич.ны.е
ме.то.ды
хи.ми.че.ск.ой
оч.ис.тк.и
с
по.мо.щь.ю
ко.нц.ен.тр.ир.ов.ан.но.й см.ес.и се.рн.ой и аз.от.но.й ки.сл.от. Ка.к пр.ав.ил.о, в
пр.оц.ес.се оч.ис.тк.и пр.ес.ле.ду.ют.ся дв.е це.ли: оч.ис.тк.а от не.ал.ма.зн.ых фо.рм
29
уг.ле.ро.да и оч.ис.тк.а от не.ор.га.ни.че.ск.их пр.им.ес.ей. По.сл.е че.го по.лу.ча.ют
ал.ма.зы ра.зм.ер.ом 4 — 5 нм
Ри.су.но.к 63 — Сх.ем.а де.то.на.ци.он.но.го ме.то.да си.нт.ез.а [15]
Пр.еи.му.ще.ст.ва.ми де.то.на.ци.он.но.го ме.то.да си.нт.ез.а яв.ля.ют.ся:
на.ли.чи.е ши.ро.ко.й сы.рь.ев.ой ба.зы
пр.ос.то.та и вы.со.ка.я пр.ои.зв.од.ит.ел.ьн.ос.ть
от.су.тс.тв.ие не.об.хо.ди.мо.ст.и ис.по.ль.зо.ва.ни.я до.ро.ги.х и де.фи.ци.тн.ых
ра.сх.од.ны.х ма.те.ри.ал.ов и ме.га.лл.ов-ка.та.ли.за.то.ров
по.лу.че.ни.е ал.ма.зо.в в на.но.ра.зм.ер.ном со.ст.оя.нии
2.2 Ма.кр.о, ми.кр.о и на.но.мо.рф.ол.ог.ия ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в [21]
Мо.рф.ол.ог.ия
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в
от.ли.ча.ет.ся
от.но.си.те.ль.но.й
пр.ос.то.то.й по ср.ав.не.ни.ю с та.ко.во.й пр.ир.од.ны.х ал.ма.зо.в, чт.о св.яз.ан.о с
ко.ро.тк.ой ис.то.ри.ей их фо.рм.ир.ов.ан.ия и ог.ра.ни.че.нн.ым, ко.нт.ро.ли.ру.ем.ым
чи.сл.ом пр.оц.ес.со.в, оп.ре.де.ля.ющ.их фо.рм.у кр.ис.та.лл.а.
Ис.сл.ед.ов.ан.ия
ал.ма.зо.в пр.ов.од.ил.и
на па.ра.бо.ли.че.ск.ом го.ни.ом.ет.ре,
им.ею.ще.м во.гн.ут.ое зе.рк.ал.о ди.ам.ет.ро.м 150 мм (па.ра.бо.ло.ид вр.ащ.ен.ия с
30
фо.ку.сн.ым ра.сс.то.ян.ие.м 25 мм). Го.ни.ом.ет.р ох.ва.ты.ва.ет те.ле.сн.ый уг.ол с
ра.зв.ер.тк.ой но.рм.ал.ей до 56.3° во.кр.уг ос.и пр.иб.ор.а и пр.ео.бр.аз.уе.т св.ет.ов.ые
ре.фл.ек.сы от кр.ис.та.лл.а, по.ме.ще.нн.ог.о в фо.ку.с, в гн.ом.он.ич.ес.ку.ю
кр.ис.та.лл.ог.ра.фи.че.ск.ую пр.ое.кц.ию но.рм.ал.ей к по.ве.рх.но.ст.и. То.чн.ос.ть
из.ме.ре.ни.я уг.ло.в 1°.
С по.мо.щь.ю па.ра.бо.ли.че.ск.ог.о го.ни.ом.ет.ра бы.ли ус.та.но.вл.ен.ы сл.ед.ую.щи.е
пр.ос.ты.е фо.рм.ы кр.ис.та.лл.ов в по.ря.дк.е уб.ыв.ан.ия пл.ощ.ад.и по.ве.рх.но.ст.и:
ок.та.эд.р, ку.б, ро.мб.од.од.ек.аэ.др, те.тр.аг.он.тр.иокта.эд.ры , тр.иг.он.тр.ио.кт.аэ.др
(ри.су.нок 64).
A
(111)1
(221)
[110]
(343)1
(122)
(131)
(111)2
(343)2
(010)
Ри.су.но.к 64
(011)
Об.об.ще.нн.ая гн.ом.он.ич.ес.ка.я кр.ис.та.лл.ог.ра.фи.че.ск.ая
пр.ое.кц.ия фо.рм.ы си.нт.ет.ич.ес.ки.х ал.ма.зо.в [21]
От.ра.жа.ющ.ая
ос.но.вн.ые
ре.фл.ек.сы
от
из.уч.ен.ны.х
си.нт.ет.ич.ес.ки.х
кр.ис.та.лл.ов ал.ма.за (пе.рв.ая че.тв.ер.ть). Фо.но.м сл.уж.ит се.тк.а Хи.лт.он.а с
це.но.й де.ле.ни.я в 2°.Со.зд.ав.ая на эк.ра.не го.ни.ом.ет.ра лу.чи.ст.ые ре.фл.ек.сы,
ор.ие.нт.ир.ов.ан.ны.е пе.рп.ен.ди.ку.ля.рн.о на.пр.ав.ле.ни.ю уд.ли.не.ни.я ск.ел.ет.ны.х
кр.ис.та.лл.ов
ме.та.лл.а
(от.ме.тк.а
А
на
ри.су.но.к
64),
и
лу.чи,
ра.сп.ро.ст.ра.ня.ющ.ие.ся от ре.фл.ек.са по ли.ни.ям те.тр.аг.он.тр.ио.кт.аэ.дра и
тр.иг.он.триок.та.эд.ра (ри.су.но.к 65).
31
{111}
4
30.
0
1
32
34
36
38
2
40
42
44
46
48
8
34.
50 52
4
55.
Ри.су.но.к 65 - Ди.аг.ра.мм.а эв.ол.юц.ии фо.рм.ы кр.ис.та.лл.ов [21]
Дл.я пе.рв.ог.о ан.ат.ом.ич.ес.ко.го ти.па вы.де.ля.ют.ся дв.а ос.но.вн.ых тр.ен.да
эв.ол.юц.ии фо.рм.ы: ок.та.эд.ри.че.ск.ий (1) и ку.би.че.ск.ий (2), вт.ор.ой ти.п
ра.зв.ив.ае.тс.я по ли.ни.и .На тр.еу.го.ль.но.й ди.аг.ра.мм.е ( рис.ун.ок 65)
пр.ед.ст.ав.ле.но
по.ле
по.ве.рх.но.ст.ны.х
эн.ер.ги.й
вс.ех
ро.ст.ов.ых
фо.рм
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за. Ра.сч.ет бы.л вы.по.лн.ен дл.я кр.ис.та.лл.а ал.ма.за
об.ъе.мо.м 1 мм3. Ис.по.ль.зо.ва.ли уд.ел.ьн.ые эн.ер.ги.и пл.ос.ки.х се.то.к ст.ру.кт.ур.ы
ал.ма.за, по.лу.че.нн.ые на ос.но.ве эн.ер.ги.и С–.С св.яз.и уг.ле.ро.да в ал.ма.зе (352
кД.ж/мо.ль), и
фа.кт.ор
фо.рм.ы кр.ис.та.лл.а, яв.ля.ющ.ег.ос.я
чи.сл.ен.ны.м
по.ка.за.те.ле.м из.ом.ет.ри.чн.ос.ти фо.рм.ы . Те.мн.ым цв.ет.ом по.ка.за.на об.ла.ст.ь
ко.мб.ин.ир.ов.ан.ны.х фо.рм, по.ве.рх.но.ст.на.я эн.ер.ги.я ко.то.ры.х вс.ег.о на 2%
от.ли.ча.ет.ся
от
ми.ни.ма.ль.но
во.зм.ож.но.й
эн.ер.ги.и
дл.я
ок.та.эд.ра
(эк.ви.ва.ле.нт.но 6%му от.кл.он.ен.ию эн.ер.ги.и кр.ит.ич.ес.ко.го за.ро.ды.ша).
32
Рису.но.к 66
АСМ. из.об.ра.же.ни.е те.рм.ич.ес.ки.х ям.ок [21]
а – не.си.мм.ет.ри.чн.ая ям.ка с те.рр.ас.ча.ты.ми ст.ен.ка.ми;
б – пр.оф.ил.ьн.ые ра.зр.ез.ы си.мм.ет.ри.чн.ой ми.кр.ор.аз.ме.рн.ой ям.ки
На АСМ. из.об.ра.же.ни.ях не.ко.то.ры.х от.но.си.те.ль.но кр.уп.ны.х (ок.ол.о 5 мк.м)
ям.ок на гр.ан.ях ку.ба ал ма.за хо.ро.шо ра.зл.ич.ае.тс.я ст.уп.ен.ча.то.е ст.ро.ен.ие
вн.ут.ре.нн.их ст.ен.ок (вы.со.та кр.уп.ны.х ст.уп.ен.ей 40– 60 нм) с ви.ди.мы.ми
те.рраса.ми ме.жд.у ст.уп.ен.ям.и (ри.су.но.к 66 а). Ус.та.но.вл.ен.о, чт.о ск.ло.ны ям.ок
> 4–5 мк.м им.ею.т ра.зл.ич.ны.й уг.ол на.кл.он.а, св.яз.ан.ны.й не с оп.ре.де.ле.нн.ым.и
пл.ос.ки.ми се.тк.ам.и ст.ру.кт.ур.ы ал ма.за, а с на.кл.он.ом ли.ни.и ди.сл.ок.ац.ии и
ки.не.ти.че.ск.им эф.фе.кт.ом тр.ав.ле.ни.я – об.ра.зо.ва.ни.ем те.рр.ас.
Ям.ки тр.ав.ле.ни.я ме.не.е 4 мк.м на ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.за.х де.мо.нс.тр.ир.ую.т
ин.ое ст.ро.ен.ие. Пр.оф.ил.ьн.ые раз.ре.зы ям.ок в 2–3 мк.м (ри.су.но.к. 66)
по.ка.за.ли, чт.о их ро.вн.ые ск.ло.ны об.ра.зо.ва.ны пл.ос.ки.ми се.тк.ам.и (уг.ол с
по.ве.рх.но.ст.ью ку.ба кр.ис.та.лл.а ал.ма.за ~54°)
33
2.3 Ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы, об.ра.зу.ющ.ие.ся пр.и де.то.на.ци.и вз.ры.вч.ат.ых
ве.ще.ст.в [16]
Ос.но.вн.ые об.ла.ст.и пр.им.ен.ен.ия те.хн.ич.ес.ки.х ал.ма.зо.в – об.ра.ба.ты.ва.ющ.ая и
го.рн.ая пр.ом.ыш.ле.нн.ос.ть. Аб.ра.зи.вн.ые ал.ма.зн.ые по.ро.шк.и на.но.ся.тс.я на
ди.ск.ов.ые пи.лы, на.пи.ль.ни.ки, фр.ез.ер.ны.й ин.ст.ру.ме.нт, св.ер.ла, бу.ро.вы.е
ко.ро.нк.и. Шл.иф.ов.ал.ьн.ые ал.ма.зн.ые по.ро.шк.и пр.им.ен.яю.тс.я дл.я то.нк.ой
до.во.дк.и по.ве.рх.но.ст.ей ра.зл.ич.ны.х из.де.ли.й, в то.м чи.сл.е и юв.ел.ир.ны.х
ка.мн.ей на гр.ан.ил.ьн.ых фа.бр.ик.ах. Ал.ма.зн.ые фи.ль.ер.ы ис.по.ль.зу.ют.ся пр.и
пр.от.яг.ив.ан.ии то.нк.ой пр.ов.ол.ок.и.
Ши.ро.ко.е те.хн.ич.ес.ко.е пр.им.ен.ен.ие ал.ма.за об.ус.ло.вл.ен.о ун.ик.ал.ьн.ым.и
фи.зи.ко-хи.ми.че.ск.им.и св.ой.ст.ва.ми, св.яз.ан.ны.ми с ос.об.ен.но.ст.ям.и ст.ро.ен.ия
ег.о кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.й ре.ше.тк.и.
Ри.су.но.к 67
Фа.зо.ва.я ди.аг.ра.мм.а уг.ле.ро.да [16]
Об.ла.ст.ь вн.ут.ри си.не.й кр.ив.ой со.от.ве.тс.тв.уе.т па.ра.ме.тр.ам си.нт.ез.а ал.ма.зо.в
по те.хн.ол.ог.ии фи.рм.ы Дю.по.н. Ал.мазна.я фа.за на ди.аг.ра.мм.е ри.су.но.к 67.
По.д де.йс.тв.ие.м вы.со.ко.го да.вл.ен.ия в уд.ар.но.й во.лн.е в на.гр.уж.ае.мо.м
об.ра.зц.е пр.ои.сх.од.ит фа.зо.вы.й пе.ре.хо.д из гр.аф.ит.а в ал.ма.з. Оп.ре.де.ля.ющ.ее
34
зн.ач.ен.ие пр.и эт.ом им.ею.т ве.ли.чи.на да.вл.ен.ия, дл.ит.ел.ьн.ос.ть ег.о де.йс.тв.ия и
те.мп.ер.ат.ур.а.
Ри.су.но.к 68
Схе.ма пл.ос.ко.го на.гр.уж.ен.ия дл.я си.нт.ез.а ал.ма.зо.в [16]
Да.вл.ен.ие P. 30–90 ГП.а. 1 – пл.ос.ки.й за.ря.д BB, 2 – пл.ас.ти.на-уд.ар.ни.к, 3 –
ма.сс.ив.на.я ме.та.лл.ич.ес.ка.я ма.тр.иц.а, 4 – на.гр.уж.ае.мый бр.ик.ет (гр.аф.ит). На
ри.су.нк.е 68 ме.та.лл.ич.ес.ка.я пл.ас.ти.нк.а-уд.ар.ни.к 2 ра.зг.он.яе.тс.я пр.од.ук.та.ми
де.то.на.ци.и пл.ос.ко.го за.ря.да ВВ 1 и уд.ар.яе.т по ма.тр.иц.е 3 с ра.зм.ещ.ен.ны.м в
не.й бр.ик.ет.ом 4. Во.зм.ож.но.ст.и эт.ог.о ме.то.да ог.ра.ни.че.ны эф.фе.кт.ив.но.ст.ью
си.ст.ем.ы ВВ.–п.ла.ст.ин.а, св.яз.ан.но.й с ни.зк.им ко.эф.фи.ци.ен.то.м пр.ев.ра.ще.ни.я
хи.ми.че.ск.ой эн.ер.ги.и ВВ в ки.не.ти.че.ск.ую эн.ер.ги.ю уд.ар.ни.ка.
Ри.су.но.к 69
Сх.ем.а ко.мп.ак.ти.ро.ва.ни.я ал.ма.зн.ог.о по.ро.шк.а [16]
1 – ба.лл.ис.ти.че.ск.ая ус.та.но.вк.а, 2 – ци.ли.нд.ри.че.ск.ий уд.ар.ни.к, 3 – ам.пу.ла с
по.ро.шк.ом УДА.
35
Сх.ем.а ис.пы.та.ни.я пр.ив.ед.ен.а на ри.су.нк.е 69 вз.ры.вн.ые ус.та.но.вк.и та.ко.го
ти.па, в со.ст.ав ко.то.ры.х вх.од.ят вз.ры.вн.ые ге.не.ра.то.ры да.вл.ен.ия
Ри.суно.к 70
Фот.ог.ра.фи.и ал.ма.зн.ых ча.ст.иц [16]
Ра.зм.ер.ы ал.ма.зн.ых ча.ст.иц на.хо.дя.тс.я в ди.ап.аз.он.е 0,5–600 мк.м, за.ме.тн.ая
до.ля их (50% от об.ще.го ко.ли.че.ст.ва) им.ее.т ра.зм.ер.ы от 1 до 50 мк.м.
Фо.то.гр.аф.ии не.ко.то.рых из ни.х пр.ив.ед.ен.ы на ри.су.нк.е 70. Пр.ив.ед.ен.ны.е
ги.ст.ог.ра.мм.ы
по.лу.че.ны
в
ре.зу.ль.та.те
ст.ат.ис.ти.че.ск.ой
об.ра.бо.тк.и
ре.зу.ль.та.то.в. Сп.ло.шн.ые ве.рт.ик.ал.ьн.ые пр.ям.ые – ре.зу.ль.та.ты об.ме.ро.в
ча.ст.иц, то.че.чн.ые кр.ив.ые – ло.га.ри.фм.ич.ес.ко.е нор.ма.ль.но.е ра.сп.ре.де.ле.ни.е
ри.су.но.к 71. Фо.то.гр.аф.ия ал.ма.зн.ых ча.ст.иц по.сл.е ко.мп.ак.ти.ро.ва.ния,
ма.кс.им.ал.ьн.ый ра.зм.ер ча.ст.иц 0,6 мм
Ри.су.но.к 71 - Ра.сп.ре.де.ле.ни.е ал.ма.зн.ых ча.ст.иц по ра.зм.ер.ам. [16]
Ха.ра.кт.ер ра.сп.ре.де.ле.ни.я ча.ст.иц по ра.зм.ерам, пр.ед.ст.ав.ле.нн.ог.о на ри.су.нк.е
71, по.ка.зы.ва.ет на.ли.чи.е дв.ух фр.ак.ци.й. Пл.от.но.ст.ь зе.ре.н со.ст.ав.ля.ет 3,2
36
г/см3 , ми.кр.от.ве.рд.ос.ть ∼60–70% от ми.кр.от.ве.рд.ос.ти на.ту.ра.ль.но.го ал.ма.за.
Бо.ль.ши.нс.тв.о по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х ча.ст.иц пр.оз.ра.чн.ы и бе.сц.ве.тн.ы.
2.4 Ст.ру.кт.ур.а ал.ма.за и ал.ма.зн.ых по.ли.ти.по.в [22]
Ал.ма.з
ча.ст.о
вс.тр.еч.ае.тс.я
в
со.че.та.ни.и
с
др.уг.им.и
уг.ле.ро.дн.ым.и
ал.ло.тр.оп.ами, и не.об.хо.ди.мо че.тк.о ид.ен.ти.фи.ци.ро.ва.ть ка.жд.ый ма.те.ри.ал,
оп.ре.де.ля.я ег.о ст.ру.кт.ур.у, ат.ом.ну.ю ви.бр.ац.ию и эл.ек.тр.он.но.е со.ст.оя.ни.е.
Эт.о
до.ст.иг.ае.тс.я
сл.ед.ую.щи.ми
ме.то.да.ми.
Ди.фр.ак.ци.он.ны.е
ме.то.ды.
Ди.фр.ак.ци.он.ны.е ме.то.ды мо.гу.т ле.гк.о вы.яв.ит.ь кр.ис.та.лл.ич.ес.ку.ю ст.ру.кт.ур.у
об.ъе.мн.ог.о ал.ма.за ил.и гр.аф.ит.а. Од.на.ко во мн.ог.их сл.уч.ая.х ма.те.ри.ал
мо.же.т пр.ед.ст.ав.ля.ть со.бо.й сл.ож.ну.ю см.ес.ь ал.ма.за, гр.аф.ит.а и ам.ор.фн.ых
со.ст.ав.ля.ющ.их в ма.сш.та.бе ра.зм.ер.ов, чт.о за.тр.уд.ня.ет их ра.зр.еш.ен.ие да.же с
по.мо.щь.ю эл.ек.тр.он.но.й ми.кр.ос.ко.пи.и и ди.фр.ак.ци.и вы.бр.ан.но.й об.ла.ст.и
(SA.D). Сл.ед.ов.ат.ел.ьн.о, ре.зу.ль.та.ты эт.их ди.фр.ак.ци.он.ны.х ме.то.до.в до.лж.ны
бы.ть ин.те.рп.ре.ти.ро.ва.ны ос.то.ро.жн.о.
Кр.ом.е то.го, эл.ек.тр.он.ны.е ди.фр.ак.ци.он.ны.е ка.рт.ин.ы по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
ал.ма.за
сх.од.ны
с
ка.рт.ин.ам.и
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
гр.аф.ит.а,
ор.ие.нт.ир.ов.ан.но.го в ба.за.ль.но.й пл.ос.ко.ст.и, и пр.и ан.ал.из.е см.ес.ей эт.их дв.ух
эл.ем.ен.то.в мо.же.т бы.ть тр.уд.но от.де.ли.ть од.ну ка.рт.ин.у от др.уг.ой. К
со.жа.ле.ни.ю, см.еш.ан.ны.е гр.аф.ит.ово -уг.ле.ро.дн.о-ал.ма.зн.ые аг.ре.га.ты ши.ро.ко
ра.сп.ро.ст.ра.не.ны в пр.ир.одны.х и си.нт.ет.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ах.
Ра.ма.но.вс.кая
сп.ек.тр.ос.ко.пи.я.
К
сч.ас.ть.ю,
ал.ьт.ер.на.ти.вн.ое
ре.ше.ни.е
ид.ен.ти.фи.ка.ци.и пр.ед.ла.га.ет ра.ма.но.вс.кая сп.ек.тр.ос.ко.пи.я. Эт.от ла.зе.рн.ооп.ти.че.ск.ий ме.то.д по.зв.ол.яе.т с бо.ль.шо.й то.чн.ос.ть.ю оп.ре.де.ля.ть со.ст.оя.ни.я
св.яз.и ат.ом.ов уг.ле.ро.да (sp2 дл.я гр.аф.ит.а ил.и sp3 дл.я ал.ма.за), от.об.ра.жа.я их
ко.ле.ба.те.ль.ны.е
яв.ля.ют.ся
св.ой.ст.ва.^11
ре.зу.ль.та.то.м
Сп.ек.тр.ы
не.уп.ру.го.го
ра.сс.ея.ни.я
ре.ше.тч.ат.ым.и ви.бр.ац.ио.нн.ым.и фо.но.на.ми.
37
ко.мб.ин.ац.ио.нн.ог.о
оп.ти.че.ск.их
ра.сс.ея.ни.я
фо.то.но.в
Ка.к по.ка.за.но на ри.су.нке 72, на.ли.чи.е ал.ма.зн.ой и/ил.и гр.аф.ит.ов.ой св.яз.и
од.но.зн.ач.но и яс.но. Мо.но.кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.й ал.ма.з ид.ен.ти.фи.ци.ру.ет.ся
од.ни.м ос.тр.ым пи.ко.м ко.мб.ин.ац.ио.нн.ог.о ра.сс.ея.ни.я пр.и 1332 см (во.лн.ов.ые
чи.сл.а), ча.ст.о на.зы.ва.ем.ым D-по.ло.со.й, а гр.аф.ит-бо.ле.е ши.ро.ки.м пи.ко.м
ок.ол.о 1570 см (G-по.ло.са) и не.ск.ол.ьк.им.и ос.об.ен.но.ст.ям.и вт.ор.ог.о по.ря.дк.а.
Ри.су.но.к 72
Cпе.кт.ры ко.мб.ин.ац.ио.нн.ог.о ра.сс.ея.ни.я св.ета ал.ма.за и
гр.аф.ит.а [22]
Эф.фе.кт.ив.но.ст.ь ко.мб.ин.ац.ио.нн.ог.о ра.сс.ея.ни.я дл.я sp2 - св.яз.ей бо.ле.е че.м в
пя.ть.де.ся.т ра.з пр.ев.ыш.ае.т эф.фе.кт.ив.но.ст.ь дл.я sp3-св.яз.ей дл.я гр.аф.ит.ов.ых
до.ме.но.в ра.зм.ер.ом ме.не.е 10 нм. В ре.зу.ль.та.те эт.от ме.то.д сп.ос.об.ен
об.на.ру.жи.ва.ть ме.ль.ча.йш.ие ко.ли.че.ст.ва гр.аф.ит.ов.ых св.яз.ей (та.ки.е, ко.то.ры.е
мо.гу.т пр.ис.ут.ст.во.ва.ть в не.ко.то.ры.х ал.ма.зо.по.до.бн.ых уг.ле.ро.да.х). Од.на.ко
сл.ед.уе.т пр.из.на.ть, чт.о ме.то.ды не мо.гу.т ле.гк.о оп.ре.де.ли.ть со.ст.оя.ни.е
аг.ре.га.ци.и со.ст.ав.ля.ющ.их.
Об.ще.пр.из.на.но, чт.о дл.я то.го, чт.об.ы ма.те.ри.ал бы.л пр.из.на.н ал.ма.зо.м, он
до.лж.ен об.ла.да.ть сл.ед.ую.щи.ми ха.ра.кт.ер.ис.ти.ка.ми:
• Кр.ис.та.лл.ич.ес.ка.я мо.рф.ол.ог.ия, ви.ди.ма.я с по.мо.щь.ю эл.ек.тр.он.но.й
ми.кр.ос.ко.пи.и
• Од.но.фа.зн.ая кр.ис.та.лл.ич.ес.ка.я ст.ру.кт.ур.а, об.на.ру.жи.ва.ем.ая ре.нт.ге.но.вс.ко.й
ил.и эл.ек.тр.он.но.й ди.фр.ак.ци.ей.
38
• Че.тк.ий ал.ма.зн.ый ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр с ос.тр.ым пи.ко.м на вы.со.те 1332 см
В гл. 2, с. 3 оп.ис.ан.а ги.бр.ид.из.ац.ия ат.ом.а уг.ле.ро.да из ос.но.вн.ог.о со.ст.оя.ни.я
в ги.бр.ид.но.е sp3 (ил.и те.тр.аг.он.ал.ьн.ое) ор.би.та.ль.но.е со.ст.оя.ни.е. По.ка.за.но,
чт.о эт.а ги.бр.ид.из.ац.ия об.ъя.сн.яе.т те.тр.аэ.др.ич.ес.ку.ю си.мм.ет.ри.ю и ва.ле.нт.но.е
со.ст.оя.ни.е че.ты.ре.х с че.ты.рь.мя на.йд.ен.ны.ми ор.би.та.ля.ми 2sp3
Эт.и ор.би.та.ли св.яз.ан.ы с ор.би.та.ля.ми че.ты.ре.х др.уг.их ат.ом.ов уг.ле.ро.да
си.ль.но.й ко.ва.ле.нт.но.й св.яз.ью (т. е. ат.ом.ы ра.зд.ел.яю.т па.ру эл.ек.тр.он.ов),
об.ра.зу.я пр.ав.ил.ьн.ый те.тр.аэ.др с ра.вн.ым.и уг.ла.ми др.уг к др.уг.у 109° , ка.к
по.ка.за.но на рис.ун.ке 73 см.
Ал.ма.з яв.ля.ет.ся от.но.си.те.ль.но пр.ос.ты.м ве.ще.ст.во.м в то.м см.ыс.ле, чт.о ег.о
ст.ру.кт.ур.а и св.ой.ст.ва по су.ще.ст.ву из.от.ро.пн.ы, в от.ли.чи.е от яр.ко
вы.ра.же.нн.ой ан.из.от.ро.пи.и гр.аф.ит.а. Од.на.ко, в от.ли.чи.е от гр.аф.ит.а, он
им.ее.т не.ск.ол.ьк.о кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х фо.рм и по.ли.ти.по.в.
Ку.би.че.ск.ий и ше.ст.иу.го.ль.ны.й ал.ма.з. Ка.жд.ый ал.ма.зн.ый те.тр.аэ.др в
со.че.та.ни.и с че.ты.рь.мя др.уг.им.и те.тр.аэ.др.ам.и об.ра.зу.ет пр.оч.но св.яз.ан.ны.е,
тр.ех.ме.рн.ые и по.лн.ос.ть.ю ко.ва.ле.нт.ны.е кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.е ст.ру.кт.ур.ы. Ал.ма.з
им.ее.т дв.е та.ки.е ст.ру.кт.ур.ы: од.ну с ку.би.че.ск.ой си.мм.ет.ри.ей (бо.ле.е
ра.сп.ро.ст.ра.не.нн.ую и ст.аб.ил.ьн.ую) и од.ну с ге.кс.аг.он.ал.ьн.ой си.мм.ет.ри.ей.
Ри.су.но.к 73
Алм.аз.ный те.тр.аэ.др [22]
Ст.ру.кт.ур.а ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за. Ку.би.че.ск.ий ал.ма.з яв.ля.ет.ся го.ра.зд.о бо.ле.е
ра.сп.ро.ст.ра.не.нн.ой ст.ру.кт.ур.ой и, чт.об.ы уп.ро.ст.ит.ь те.рм.ин.ол.ог.ию, бу.де.т
39
на.зы.ва.ть.ся пр.ос.то "ал.ма.з". Ко.ва.ле.нт.на.я св.яз.ь ме.жд.у ат.ом.ам.и уг.ле.ро.да
ал.ма.за ха.ра.кт.ер.из.уе.тс.я ма.ло.й дл.ин.ой св.яз.и (0,154 нм) и вы.со.ко.й эн.ер.ги.ей
св.яз.и 711 кД.ж/мо.ль (170 кк.ал/мо.ль).Ка.жд.ая эл.ем.ен.та.рн.ая яч.ей.ка ал.ма.за
им.ее.т во.се.мь ат.ом.ов, ра.сп.ол.ож.ен.ны.х сл.ед.ую.щи.м об.ра.зо.м: 1/8 х 8 по
уг.ла.м, 1/2 х 6 по гр.ан.ям и 4 вн.ут.ри ед.ин.ич.но.го ку.ба. Дв.а пр.ед.ст.ав.ле.ни.я
ст.ру.кт.ур.ы по.ка.за.ны на ри.су.нк.е 74, (а) и (б)Ку.би.че.ск.ая ст.ру.кт.ур.а ал.ма.за
мо.же.т бы.ть ви.зу.ал.из.ир.ов.ан.а ка.к ук.ла.дк.а см.ор.ще.нн.ых бе.ск.он.еч.ны.х сл.ое.в
(пл.ос.ко.ст.ей) ил.и ка.к дв.е гр.ан.ец.ен.тр.ир.ов.ан.ны.е вз.аи.мо.пр.он.ик.аю.щи.е
ку.би.че.ск.ие ре.ше.тк.и, од.на с на.ча.ло.м в 0,0,0, а др.уг.ая в 1/4,1/4,1/4, с
па.ра.лл.ел.ьн.ым.и
осям.и,
ка.к
по.ка.за.но
на
рису.нк.е.
74
(в).
По.сл.ед.ов.ат.ел.ьн.ос.ть ук.ла.дк.и пл.ос.ко.ст.ей-AB.CA.BC, та.к чт.о ка.жд.ый
тр.ет.ий сл.ой ид.ен.ти.че.н.
Пл.от.но.ст.ь ал.ма.за. Бл.аг.од.ар.я че.ты.ре.хк.ра.тн.ым ко.ор.ди.ни.ро.ва.нн.ым
те.тр.аэ.др.ич.ес.ки.м св.яз.ям (sp3 ) ст.ру.кт.ур.а ал.ма.за из.от.ро.пн.а и, за
ис.кл.юч.ен.ие.м пл.ос.ко.ст.и, бо.ле.е ко.мп.ак.тн.а, че.м гр.аф.ит (с ег.о
ан.из.от.ро.пн.ой ст.ру.кт.ур.ой sp2 и ши.ро.ки.м ме.жс.ло.йн.ым ра.сс.то.ян.ие.м).
Сл.ед.ов.ат.ел.ьн.о, ал.ма.з им.ее.т бо.ле.е вы.со.ку.ю пл.от.но.ст.ь, че.м гр.аф.ит (3,515
г/см3 пр.от.ив 2,26 г/см3 ).
Ри.су.но.к 74
Схе.ма ст.ро.ен.ия ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за [22]
40
Ал.ма.з им.ее.т са.му.ю вы.со.ку.ю ат.ом.ну.ю пл.от.но.ст.ь из вс.ех ма.те.ри.ал.ов с
мо.ля.рн.ой пл.от.но.ст.ью 0,293 г-ат.ом/см3 . В ре.зу.ль.та.те ал.ма.з яв.ля.ет.ся
са.мы.м же.ст.ки.м, тв.ер.ды.м и на.им.ен.ее сж.им.ае.мы.м из вс.ех ве.ще.ст.в. Дл.я
ср.ав.не.ни.я, мо.ля.рн.ая пл.от.но.ст.ь гр.аф.ит.а со.ст.ав.ля.ет 0,188 г-ат.ом/см3 .
Об.об.ще.ны да.нн.ые об ат.ом.но.й и кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.й ст.ру.кт.ур.е ал.ма.за.
Та.кж.е в та.бл.иц.у вк.лю.че.ны да.нн.ые по ге.кс.аг.он.ал.ьн.ом.у ал.ма.зу.
Ал.ма.з
вс.тр.еч.ае.тс.я
в
не.ск.ол.ьк.их
кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х
фо.рм.ах
(ил.и
пр.ив.ыч.ка.х), ко.то.ры.е вк.лю.ча.ют ок.та.эд.р, до.де.ка.эд.р и др.уг.ие, бо.ле.е
сл.ож.ны.е. На.по.мн.им, чт.о пр.ос.ты.е кр.ис.та.лл.ог.ра.фи.че.ск.ие пл.ос.ко.ст.и в
ку.би.че.ск.ом кр.ис.та.лл.е по.ка.за.ны на ри.су.но.к 74
Эт.и
пр.ос.ты.е
пл.ос.ко.ст.и
кр.ис.та.лл.ич.ес.ки.х
фо.рм
со.от.ве.тс.тв.ую.т
ал.ма.за:
гр.ан.ям
ку.би.че.ск.ой,
тр.ех
ос.но.вн.ых
до.де.ка.эд.ри.ческо.й
и
ок.та.эд.ри.че.ск.ой (ри.су.но.к 74). Ка.к ку.би.че.ск.ие, та.к и ок.та.эд.ри.че.ск.ие
по.ве.рх.но.ст.и пр.ео.бл.ад.аю.т в си.нт.ет.ич.ес.ко.м ал.ма.зе вы.со.ко.го да.вл.ен.ия, гд.е
он.и вс.тр.еч.аю.тс.я по от.де.ль.но.ст.и ил.и в ко.мб.ин.ац.ии, об.ра.зу.я бл.оч.ны.е
кр.ис.та.лл.ы.
В ал.ма.зе CVD. пр.ео.бл.ад.аю.т ок.та.эд.ри.че.ск.ие и ку.би.че.ск.ие по.ве.рх.но.ст.и, и
об.ыч.но вс.тр.еч.аю.тс.я ку.бо-ок.та.эд.ри.че.ск.ие кр.ис.та.лл.ы, со.че.та.ющ.ие об.е эт.и
по.ве.рх.но.ст.и.
Дв.ой.ни.ко.ва.ние
ча.ст.о
пр.ои.сх.од.ит
на
по.ве.рх.но.ст.и.
Ог.ра.не.нн.ые кр.ис.та.лл.ы ог.ра.не.нн.ых ал.ма.зо.в им.ею.т пр.еи.му.ще.ст.ве.нн.о
св.ои и по.ве.рх.но.ст.ны.е фо.рм.ы.
Ал.ма.з ло.ма.ет.ся вд.ол.ь че.тк.о оп.ре.де.ле.нн.ых пл.ос.ко.ст.ей сп.ай.но.ст.и
(сп.ай.но.ст.ь кр.ис.та.лл.а яв.ля.ет.ся ег.о ха.ра.кт.ер.ис.ти.ко.й ра.зр.уш.ен.ия вд.ол.ь
за.да.нн.ых кр.ис.та.лл.ог.ра.фи.че.ск.их пл.ос.ко.ст.ей, гд.е пр.ед.ел те.ку.че.ст.и ни.же
из-за вы.со.ко.й ко.нц.ен.тр.ац.ии бо.ле.е сл.аб.ых св.яз.ей ил.и ме.нь.ше.го об.ще.го
чи.сл.а св.яз.ей). До.ми.ни.ру.ющ.ей пл.ос.ко.ст.ью ра.сщ.еп.ле.ни.я яв.ля.ет.ся та, но
на.бл.юд.ал.ос.ь и мн.ог.о др.уг.их. Эт.а ха.ра.кт.ер.ис.ти.ка ра.сщ.еп.ле.ни.я яв.ля.ет.ся
кл.юч.ом к ог.ра.нк.е др.аг.оц.ен.ны.х ка.мн.ей.
41
2.5 Ис.сл.ед.ов.ан.ие ки.не.ти.ки фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит – ал.ма.з [17]
В оп.ыт.ах ис.по.ль.зо.ва.лс.я из.от.ро.пн.ый ис.ку.сс.тв.ен.ны.й гр.аф.ит, по.лу.че.нн.ый
ме.то.до.м го.ря.че.го пр.ес.со.ва.ни.я (те.мп.ер.ат.ур.а гр.аф.ит.из.ац.ии 3000 К) на
ос.но.ве ко.кс.а КН.П С и ка.ме.нн.оу.го.ль.но.го пе.ка. Об.ще.е ко.ли.че.ст.во
по.ст.ор.он.ни.х
пр.им.ес.ей
нe
пр.ев.ыш.ал.о
0,3%.
Пл.от.но.ст.ь
об.ра.зц.ов
ко.ле.ба.ла.сь в ди.ап.аз.он.е 1,9—1,95 г/см3 .
Из.ме.ре.ни.я пр.ов.од.ил.ис.ь ме.то.до.м, ис.по.ль.зу.ющ.им ма.нг.ан.иновы.е да.тч.ик.и
да.вл.ен.ия (ри.су.но.к А.75). На.гр.уж.ен.ие ос.ущ.ес.тв.ля.ло.сь уд.ар.ом пл.ос.ко.й
ал.юм.ин.ие.во.й пл.ас.ти.ны че.ре.з дю.ра.лю.ми.ни.ев.ый эк.ра.н ли.бо де.то.на.ци.ей
ус.та.но.вл.ен.но.го не.по.ср.ед.ст.ве.нн.о на эк.ра.не за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва.
Ре.ги.ст.ри.ро.ва.ли.сь пр.оф.ил.и да.вл.ен.ия в дв.ух ко.нт.ро.ль.ны.х се.че.ни.ях
сб.ор.ки: на гр.ан.иц.е эк.ра.н — гр.аф.ит — се.че.ни.е 1 и на гр.ан.иц.е гр.аф.ит —
те.фл.он — се.че.ни.е 2.
На ри.су.нк.е А.76 по.ка.за.ны во.лн.ов.ые пр.оф.ил.и в эт.их се.че.ни.ях пр.и
да.вл.ен.ия.х 18, 29 и 35 ГП.а. На.ча.ль.ны.е уч.ас.тк.и во.лн.ов.ых пр.оф.ил.ей в
об.ои.х се.че.ни.ях сб.ор.ки пр.и да.вл.ен.ии 18 ГП.а им.ею.т пр.ос.ту.ю фо.рм.у,
бл.из.ку.ю к пр.ям.оу.го.ль.но.й. Пр.оф.ил.и, по.лу.че.нн.ые пр.и да.вл.ен.ия.х 29, 35
ГП.а, вы.гл.яд.ят сл.ож.не.е, пр.ич.ем ге.ом.ет.ри.я вх.од.но.го им.пу.ль.са да.вл.ен.ия
(се.че.ни.е
1)
от.ли.ча.ет.ся
от
фо.рм.ы
пр.оф.ил.ей
в се.че.ни.и
2, чт.о
св.ид.ет.ел.ьс.тв.уе.т о ра.зв.ит.ии за фр.он.то.м уд.ар.но.й во.лн.ы пр.оц.ес.са,
пр.от.ек.аю.ще.го с ум.ен.ьш.ен.ие.м об.ъе.ма. Ри.су.но.к А.77 ил.лю.ст.ри.ру.ет
на.бл.юд.ае.му.ю в оп.ыт.ах ка.рт.ин.у. В пе.рв.ый мо.ме.нт ве.ще.ст.во сж.им.ае.тс.я до
со.ст.оя.ни.я А, ле.жа.ще.го на ад.иа.ба.те ме.та.ст.аб.ил.ьн.ых со.ст.оя.ни.й гр.аф.ит.а.
Ку.по.ло.об.ра.зн.ая фо.рм.а пр.оф.ил.ей в се.че.ни.и 2 пр.и да.вл.ен.ии 29 ГП.а
(ри.су.но.к А.78, б) об.ъя.сн.яе.тс.я те.м, чт.о пр.и эт.их да.вл.ен.ия.х ск.ор.ос.ть
пр.ев.ра.ще.ни.я
ма.ла
и
за
вр.ем.я
эк.сп.ер.им.ен.та
яр.ко
вы.ра.же.нн.ая
дв.ух.во.лн.ов.ая ст.ру.кт.ур.а ра.зв.ит.ьс.я не ус.пе.ва.ет. Пр.и пе.ре.хо.де гр.аф.ит.а в
ал.ма.з ди.на.ми.че.ск.ая сж.им.ае.мо.ст.ь об.ра.зц.а по.вы.ша.ет.ся и ра.зг.ру.зк.а,
42
во.зн.ик.ша.я пр.и от.ры.ве об.ра.зц.а от эк.ра.на, пр.ои.сх.од.ит по кр.ив.ой, ид.ущ.ей
кр.уч.е уд.арно.й ад.иа.ба.ты гр.аф.ит.а (ри.су.но.к А.78, в). Ве.ще.ст.во пр.ио.бр.ет.ае.т
до.ба.во.чн.ую ск.ор.ос.ть
, чт.о пр.ив.од.ит к во.зн.ик.но.ве.ни.ю в се.че.ни.и 2
до.ба.во.чн.ог.о да.вл.ен.ия ги.ст.ер.ез.ис.а
(ри.су.но.к А.78, б, в). В об.ла.ст.и
да.вл.ен.ий 29—35 ГП.а сж.ат.ие ра.сс.чи.ты.ва.ло.сь в пр.иб.ли.же.ни.и пр.ос.то.й
во.лн.ы.
Оп.ре.де.ля.ла.сь за.ви.си.мо.ст.ь ск.ор.ос.ти ра.сп.ро.ст.ра.не.ни.я уч.ас.тк.ов во.лн.ы
сж.ат.ия на раз.ны.х ур.ов.ня.х да.вл.ен.ия (ри.су.но.к А.79, а). Дл.я по.лу.че.ни.я
об.ъе.ма сж.ат.ог.о ве.ще.ст.ва пр.ов.од.ил.ос.ь ин.те.гр.ир.ов.ан.ие с ис.по.ль.зо.ва.ни.ем
со.от.но.ше.ни.я
, гд.е
,
— пр.ир.ащ.ен.ия об.ъе.ма и да.вл.ен.ия,
— на.ча.ль.на.я пл.от.но.ст.ь, а — ск.ор.ос.ть в ко.ор.ди.на.та.х Ла.гр.ан.жа. Дл.я
ми.ни.ми.за.ци.и ук.аз.ан.ны.х ви.до.в по.гр.еш.но.ст.ей ис.по.ль.зо.ва.ла.сь сл.ед.ую.ща.я
эк.ст.ра.по.ля.ци.он.на.я
пр.оц.ед.ур.а.
Оп.ре.де.ля.ли.сь
ка.жу.щи.ес.я
фа.зо.вы.е
ск.ор.ос.ти ра.сп.ро.ст.ра.не.ни.я ра.зл.ич.ны.х ур.ов.не.й да.вл.ен.ия в во.лн.е ра.зг.ру.зк.и
ка.жд.ой пар.ы во.лн.ов.ых пр.оф.ил.ей (ри.су.но.к. А.79, б) , по.сл.е че.го ст.ро.ил.ас.ь
за.ви.си.мо.ст.ь ск.ор.ос.ти от да.вл.ен.ия. Ск.ор.ос.ть зв.ук.а
в ла.гр.ан.жо.вых
ко.ор.ди.на.та.х на.хо.ди.ла.сь пу.те.м эк.ст.ра.по.ля.ци.и по.лу.че.нн.ой ли.не.йн.ой
за.ви.си.мо.ст.и к ср.ед.не.му да.вл.ен.ию на пл.ат.о пе.рвого во.лн.ов.ог.о пр.оф.ил.я
(ри.су.но.к А.79, б).
На ри.су.нк.е А.80 по.ка.за.ны ре.зу.ль.та.ты из.ме.ре.ни.я уд.ар.но.й сж.им.ае.мо.ст.и
гр.аф.ита. На ри.су.нк.е. А.80 пр.ив.ед.ен.ы ре.зу.ль.та.ты из.ме.ре.ни.я ск.ор.ос.ти
зв.ук.а, а та.кж.е да.нн.ые.
По из.ме.ре.нн.ым в об.ла.ст.и фа.зо.во.го пе.ре.хо.да зн.ач.ен.ия.м ск.ор.ос.ти зв.ук.а
оц.ен.ив.ал.ас.ь гл.уб.ин.а пр.ев.ра.ще.ни.я гр.аф.ит.а в ал.ма.з. Ис.по.ль.зо.ва.ло.сь
пр.ед.по.ло.же.ни.е о со.вп.ад.ен.ии уд.ар.но.й ад.иа.ба.ты и из.оэ.нт.ро.пы ра.зг.ру.зк.и
(ак.ус.ти.че.ск.ое пр.иб.ли.же.ни.е), а та.кж.е пр.ав.ил.о ад.ди.ти.вн.ос.ти уд.ел.ьн.ых
об.ъе.мо.в.
43
гд.е
— ма.сс.ов.ая ко.нц.ен.тр.ац.ия ал.ма.за; С,
ск.ор.ос.ть зв.ук.а и пл.от.но.ст.ь;
ал.ма.за;
,
— по.лу.че.нн.ые из оп.ыт.а
— на.ча.ль.ны.е пл.от.но.ст.и гр.аф.ит.а и
,
— ла.гр.ан.же.вы ск.ор.ос.ти зв.ук.а в гр.аф.ит.е и ал.ма.зе пр.и
за.да.нн.ом да.вл.ен.ии.
Ла.гр.ан.жо.вы ск.ор.ос.ти зв.ук.а ра.сс.чи.ты.ва.ли.сь по фо.рм.ул.е:
гд.е
, b — ко.эф.фи.ци.ен.ты ур.ав.не.ни.я уд.ар.но.й ад.иа.ба.ты D=
(D — ск.ор.ос.ть уд.ар.но.й во.лн.ы);
— на.ча.ль.на.я пл.от.но.ст.ь; Р — да.вл.ен.ие.
Ис.по.ль.зо.ва.ли.сь па.ра.ме.тр.ы уд.ар.ны.х ад.иа.ба.т гр.аф.ит.а и ал.ма.за
(2)
(3)
[
(
)
]
(4)
(5)
(6)
(
(
(
)
(7)
(8)
)
)
(
+ bU
(9)
)
(10)
44
Зд.ес.ь
— об.ъе.мн.ая ко.нц.ен.тр.ац.ия ал.ма.за;
,
,
ко.эф.фи.ци.ен.та ур.ав.не.ни.й уд.ар.ны.х ад.иа.ба.т гр.аф.ит.а и ал.ма.за;
,
—
— об.ъе.м
по.р ис.по.ль.зо.ва.нн.ог.о в оп.ыт.ах со.рт.а гр.аф.ит.а; k — ко.эф.фи.ци.ен.т
пр.оп.ор.ци.он.ал.ьн.ос.ти; h — пр.ос.тр.ан.ст.ве.нн.ая ко.ор.ди.на.та Ла.гр.ан.жа.
В ра.сч.ет.е св.об.од.ны.ми па.ра.ме.тр.ам.и яв.ля.ли.сь ве.ли.чи.ны
и . На ри.су.нк.е
А.81 по.ка.за.ны по.лу.че.нн.ые в эк.сп.ер.им.ен.те и ра.сс.чи.та.нн.ые пр.оф.ил.и
да.вл.ен.ия.
На ри.су.нк.е А.82 пр.ив.ед.ен.ы эв.ол.юц.ия уд.ар.но.й во.лн.ы, а та.кж.е
ра.сп.ре.де.ле.ни.е ал.ма.зн.ой фа.зы но то.лщ.ин.е об.ра.зц.а в ра.зн.ые мо.ме.нт.ы
вр.ем.ен.и
в
те.че.ни.е
2,5 мк.с.
Таб.ли.ца 2
за.ви.си.мо.ст.и ск.ор.ос.ти зв.ук.а от да.вл.ен.ия
, — вх.од.но.е да.вл.ен.ие (1-й да.тч.ик),
— да.вл.ен.ие во вт.ор.ой во.лн.е,
' — да.вл.ен.ие в пе.рв.ой во.лн.е,
— ск.ор.ос.ть пе.рв.ой во.лн.ы,
ск.ор.ос.т ь в 1-й во.лн.е, V — уд.ел.ьн.ый об.ъе.м,
"
— ма.сс.ов.ая
— ла.гр.ап.же.ва ск.ор.ос.ть
зв.ук.а, С — ск.ор.ос.ть зв.ук.а.
2.6 «У.сп.ех.и хи.ми.и» «о.б ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.за.х»: не.пр.ос.та.я су.дь.ба
ст.ат.ьи О. И. Ле.йп.ун.ск.ого [18]
В эт.ой ра.бо.те Ле.йп.ун.ск.ий не то.ль.ко пр.ед.ст.ав.ил об.ст.оя.те.ль.ны.й об.зо.р
пр.ед.ше.ст.во.ва.вш.их по.пы.то.к по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в, не то.ль.ко
ра.сс.чи.та.л ли.ни.ю ра.вн.ов.ес.ия ал.ма.з – гр.аф.ит и до.во.ль.но то.чн.о оп.ре.де.ли.л
45
ви.д ди.аг.ра.мм.ы со.ст.оя.ни.я уг.ле.ро.да, но фа.кт.ич.ес.ки да.л оп.ис.ан.ие сп.ос.об.а
по.лу.че.ни.я ал.ма.за пр.и вы.со.ки.х да.вл.ен.ия.х с ис.по.ль.зо.ва.ни.ем ме.та.лл.овра.ст.во.ри.те.ле.й
и
кр.ис.та.лл.из.ац.ии
вы.ск.аз.ал
ал.ма.за
со.об.ра.же.ни.я
в
об.ла.ст.и
о
ег.о
во.зм.ож.ны.х
пу.тя.х
те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ко.й
ме.та.ст.аб.ил.ьн.ос.ти.
Ле.йп.ун.ск.ий во.сп.ол.ьз.ов.ал.ся ре.зу.ль.та.та.ми ра.бо.ты Ро.сс.ин.и и Дж.ес.со.на и,
сд.ел.ав ря.д пр.ед.по.ло.же.ни.й о по.ве.де.ни.и те.пл.ое.мк.ос.ти ал.ма.за и гр.аф.ит.а
пр.и
вы.со.ки.х
те.мп.ер.ат.ур.ах,
эк.ст.ра.по.ли.ро.ва.л
зн.ач.ен.ия
те.рм.од.ин.ам.ич.ес.ки.х по.те.нц.иа.ло.в на об.ла.ст.ь вы.со.ки.х те.мп.ер.ат.ур.
Вв.ид.у ма.ло.ст.и зн.ач.ен.ий ко.эф.фи.ци.ен.то.в сж.им.ае.мо.ст.и и те.пл.ов.ог.о
ра.сш.ир.ен.ия и их вз.аи.мн.о ко.мп.ен.си.ру.ющ.ег.о вл.ия.ни.я, он по.ло.жи.л
ра.зн.ос.ть мо.ля.рн.ых об.ъе.мо.в ра.вн.ой 1,9 см3 и ра.сс.чи.та.л по.ло.же.ни.е ли.ни.и
ра.вн.ов.ес.ия, пр.ед.ст.ав.ив ре.зу.ль.та.ты в ви.де та.бл.ицы
На пр.ив.ед.ен.но.й в ст.ат.ье ди.аг.ра.мм.е (ри.су.нк.е А.83) по.ка.за.ны дв.е ли.ни.и
пл.ав.ле.ни.я, от.ве.ча.ющ.ие ΔV/V = 0,05 и ΔV/V = 0, и дл.я по.сл.ед.не.го сл.уч.ая,
дл.я тр.ой.но.й то.чк.и, по.лу.ча.ем ко.ор.ди.на.ты Т = 4040 К, Р = 115 000 ат.м.
П. У. Бр.ид.жм.ена и О. И. Ле.йп.ун.ск.ого в ср.ав.не.ни.и с те.мп.ер.ат.ур.ны.м
гр.ад.ие.нт.ом Зе.мл.и по ра.сч.ет.ам Гу.ст.ав.со.на
На ри.су.нк.е А.84, за.им.ст.во.ва.нн.ом из ст.ат.ьи Эй.ри.нга и Кэ.гла 17,
пр.ед.ст.ав.ле.ны ли.ни.и ра.вн.ов.ес.ия, по.лу.че.нн.ые Бр.ид.жм.ен.ом и Ле.йп.ун.ск.им
На ре.ак.ци.он.но.й ди.аг.ра.мм.е (ри.су.но.к А.85), пр.ив.ед.ен.но.й в па.те.нт.е
Ст.ро.нга, вм.ес.то ли.ни.и
ра.вн.ов.ес.ия
ук.аз.ыв.ае.тс.я
зо.на ра.вн.ов.ес.ия,
ог.ра.ни.че.нн.ая по да.вл.ен.ию св.ер.ху и сн.из.у дв.ум.я пр.ям.ым.и WW и VV
со.от.ве.тс.тв.ен.но: Ур.ав.не.ни.е ни.жн.ей ли.ни.и VV, Рк.атм ≈ 5,3 + 0,027Т (К)
пр.ак.ти.че.ск.и со.вп.ад.ае.т с ур.ав.не.ни.ем Бе.рм.ан.а и Си.мо.на, чт.о на пе.рв.ый
вз.гл.яд пр.ед.ст.ав.ля.ет.ся ес.те.ст.ве.нны
Пр.ив.ед.ен.ны.е им.и да.нн.ые, ка.к чи.та.те.ль ле.гк.о мо.же.т уб.ед.ит.ьс.я,
св.ер.ив.ши.сь с пр.ив.ед.ен.ны.ми вы.ше вы.де.рж.ка.ми из ор.иг.ин.ал.а ст.ат.ьи,
46
им.ею.т ма.ло об.ще.го с ра.бо.то.й Ле.йп.ун.ск.ого. (С до.са.до.й на.до от.ме.ти.ть, чт.о
в ст.ат.ье, по.св.ящ.ен.но.й юб.ил.ею Ов.сея Ил.ьи.ча, во.сп.ро.из.во.ди.тс.я не
ор.иг.ин.ал.ьн.ая ди.аг.ра.мм.а, а ди.агра.мм.а, пр.ив.ед.ен.на.я на ри.су.нк.е А.86)
2.7 Ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы
Ал.ма.зы
пр.им.ен.яю.тс.я
во
мн.ог.их
от.ра.сл.ях
пр.ом.ыш.ле.нн.ос.ти
ка.к
аб.ра.зи.вн.ый ма.те.ри.ал. [20]
Ри.суно.к 87
Общ.ий ви.д ал.ма.за [20]
Пе.рв.ым сп.ос.об.ом по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в яв.ля.ет.ся ме.то.д
пр.иб.ли.же.нн.ый к ес.те.ст.ве.нн.ом.у во.зн.ик.но.ве.ни.ю пр.ир.од.ны.х ал.ма.зо.в, эт.о
со.че.та.ни.е оч.ен.ь вы.со.ко.го да.вл.ен.ия и вы.со.ко.й те.мп.ер.ат.ур.ы.
а
б
Ри.су.но.к 88
Тех.но.ло.гия пр.ои.зв.од.ст.ва ал.ма.зо.в [20]
а – об.щи.й ви.д ко.рп.ус.а вы.со.ко.го да.вл.ен.ия; б – ра.зр.ез ко.рп.ус.а)
Те.хн.ол.ог.ия по.лу.че.ни.я ал.ма.за пр.ои.сх.од.ит в не.ск.ол.ьк.о эт.ап.ов. Вн.ач.ал.е,
по.сл.е ус.та.но.вк.и ци.ли.нд.ра в пр.ес.с вы.со.ко.го да.вл.ен.ия, по.да.ет.ся во.да и
47
пр.ои.сх.од.ит пр.оц.ес.с пр.ед.ва.ри.те.ль.но.го сж.ат.ия гр.аф.ит.а да.вл.ен.ие.м во.ды,
пр.им.ер.но до 2-3 ты.ся.чи ат.мо.сф.ер. Вт.ор.ым эт.ап.ом по.да.ет.ся хл.ад.оа.ге.нт и
за.мо.ра.жи.ва.ет.ся во.да до те.мп.ер.ат.ур.ы ми.ну.с 12 гр.ад.ус.ов Це.ль.си.я. Пр.и
эт.ом пр.ои.сх.од.ит до.по.лн.ит.ел.ьн.ое сж.ат.ие гр.аф.ит.а до 20 ты.ся.ч ат.мо.сф.ер за
сч.ет ра.сш.ир.ен.ия ль.да. На сл.ед.ую.ще.м эт.ап.е по.да.ет.ся мо.щн.ый им.пу.ль.с
эл.ек.тр.ич.ес.ко.го
то.ка
пр.од.ол.жи.те.ль.но.ст.ью
0.3
се.ку.нд.ы.
На
за.кл.юч.ит.ел.ьн.ом эт.ап.е ра.зм.ор.аж.ив.аю.т ле.д и вы.ни.ма.ют ал.ма.зы.
Вт.ор.ым сп.ос.об.ом, во.зм.ож.но те.хн.ол.ог.ич.ес.ки пр.ос.ты.м, но сл.ож.ны.м по
пр.им.ен.яе.мо.й ап.па.ра.ту.ре яв.ля.ет.ся сп.ос.об на.ра.щи.ва.ни.я кр.ис.та.лл.ов
ал.ма.за в ср.ед.е ме.та.на (СН4).
Тр.ет.ьи.м сп.ос.об.ом по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в яв.ля.ет.ся ме.то.д вз.ры.ва. Пр.и эт.ом
сп.ос.об.е по.лу.ча.ют оч.ен.ь ме.лк.ую ал.ма.зн.ую пы.ль дл.я пр.ои.зв.од.ст.ва
за.то.чн.ых
ка.мн.ей,
аб.ра.зи.во.в.
Пр.им.ен.яю.т
ил.и
вз.ры.в
«о.бы.чн.ог.о»
вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва, ил.и вз.ры.в пр.ов.ол.ок.и бо.ль.ши.м им.пу.ль.со.м то.ка.
Ри.су.но.к 89
Тех.но.ло.гия по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в вз.ры.во.м [20]
В ко.нц.е 19 ве.ка ал.ма.зы ст.ал.и пр.им.ен.ят.ь не то.ль.ко дл.я со.зд.ан.ия
пр.ек.ра.сн.ых
ук.ра.ше.ни.й,
но
и
в
ка.че.ст.ве
ос.но.вн.ог.о
эл.ем.ен.та
ин.ст.ру.ме.нт.ов, пр.ед.на.зн.ач.ен.ны.х дл.я об.ра.бо.тк.и, ре.зк.и и св.ер.ле.ни.я
ра.зл.ич.ны.х ма.те.ри.ал.ов, на.пр.им.ер, ал.ма.зн.ая ре.зк.а бе.то.на.
48
Ри.су.но.к 90
Исп.ол.ьз.ов.ан.ия ал.ма.зо.в в ст.ро.ит.ел.ьс.тв.е пр.и ус.тр.ой.ст.ве
пр.ое.мо.в [20]
Вы.во.д:
1) Те.хн.ол.ог.ия пр.ои.зв.од.ст.ва ал.ма.зо.в яв.ля.ет.ся вы.со.ко.на.уч.но.й
от.ра.сл.ью.
2) Ус.пе.шн.ое ра.зв.ит.ие те.хн.ол.ог.ии пр.ои.зв.од.ст.ва ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в
по.зв.ол.ил.о
по.лу.чи.ть
св.ер.хч.ис.ты.е
ми.не.ра.лы
с
ун.ик.ал.ьн.ой ст.ру.кт.ур.ой, оп.ти.че.ск.им.и и эл.ек.тр.оф.из.ич.ес.ки.ми
св.ой.ст.ва.ми.
3) Со.вр.ем.ен.ны.е ра.зр.аб.от.ки на.пр.ав.ле.ны на си.нт.ез кр.ис.та.лл.ов
ал.ма.за, пр.ев.ыш.аю.щи.х по ка.че.ст.ве.нн.ым по.ка.за.те.ля.м пр.ир.од.ны.е
ми.не.ра.лы
2.8 Фу.лл.ер.ен.ы — ка.та.ли.за.то.р фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–а.лм.аз [19]
Эк.сп.ер.им.ен.та.ль.но ис.сл.ед.ов.ан.о вл.ия.ни.е фу.лл.ер.ен.ов на фа.зо.вы.й пе.ре.хо.д
гр.аф.ит.–а.лм.аз. По.ка.за.но, чт.о ис.по.ль.зо.ва.ни.е фу.лл.ер.ен.ов в ка.че.ст.ве
ка.та.ли.ти.че.ск.ой до.ба.вк.и к гр.аф.ит.у пр.и си.нт.ез.е ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в
пр.и ср.ав.ни.те.ль.но не.бо.ль.ши.х да.вл.ен.ия.х (4.5–5.5 GPa.) и те.мп.ер.ат.ур.ах
(ок.ол.о 1200◦C) по.зв.ол.яе.т по.лу.чи.ть бо.ле.е вы.со.ки.й (в 1.8 ра.за) пр.оц.ен.т
пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–а.лм.аз, че.м в сл.уч.ае, ко.гд.а ши.хт.а со.де.рж.ит гр.аф.ит и/ил.и
фу.лл.ер.ен в ка.че.ст.ве ис.хо.дн.ог.о ма.те.ри.ал.а. До.ба.вл.ен.ие фу.лл.ер.ен.ов в
49
гр.аф.ит пр.и си.нт.ез.е по.зв.ол.яе.т та.кж.е сн.из.ит.ь да.вл.ен.ие и те.мп.ер.ат.ур.у
си.нт.ез.а.
Ри.су.но.к 91
Зав.ис.им.ос.ть пр.оц.ен.та пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–а.лм.аз пр.и
ст.ат.ич.ес.ко.м си.нт.ез.е из см.ес.и гр.аф.ит.а с ме.та.лл.ом пр.и до.ба.вл.ен.ии
фу.лл.ер.ен.ов.ого ка.та.ли.за.то.ра. [19]
Кр.ив.ая 1 — пр.и да.вл.ен.ии 4.5 GPa. и вр.ем.ен.и си.нт.ез.а 10 min. (кр.уж.ки),
кр.ив.ая2 — пр.и да.вл.ен.ии 5.5 GPa. и вр.ем.ен.и си.нт.ез.а 90 s (кв.ад.ра.ты).
На ри.су.нк.е 91 пр.ив.ед.ен.ы ре.зу.ль.та.ты ис.сл.ед.ов.ан.ия эф.фе.кт.ив.но.ст.и
пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–а.лм.аз с ис.по.ль.зо.ва.ни.ем фу.лл.ер.ен.ов.ого ка.та.ли.за.то.ра в
ко.ли.че.ст.ве, ле.жа.ще.м в ин.те.рв.ал.е 10−2−3 · 10−1 ma.ss.% от ма.сс.ы гр.аф.ит.а.
Фу.лл.ер.ен вв.од.ил.ся ка.к в чи.ст.ом ви.де, та.к и в ви.де фу.лл.ер.ен.со.де.рж.ащ.ей
са.жи ил.и в ви.де см.ес.и фу.лл.ер.ен.ов C60 и C70. Пр.оц.ен.тн.ое со.де.рж.ан.ие
фу.лл.ер.ен.ов.ого ка.та.ли.за.то.ра в дв.ух по.сл.ед.ни.х сл.уч.ая.х пе.ре.сч.ит.ан.о на
со.де.рж.ан.ие чи.ст.ог.о фу.лл.ер.ен.а. Из ри.су.нк.а 91 ви.дн.о, чт.о фу.лл.ер.ен
пр.оя.вл.яе.т
оп.ре.де.ле.нн.ый
ка.та.ли.ти.че.ск.ий
эф.фе.кт
и
су.ще.ст.ву.ет
оп.ти.ма.ль.на.я ко.нц.ен.тр.ац.ия фу.лл.ер.ен.ов.ого ка.та.ли.за.то.ра в гр.аф.ит.е в
ди.ап.аз.он.е от 0.01 до 0.3 ma.ss.%.
Ка.к ви.дн.о, пр.и оп.ти.ма.ль.ны.х ус.ло.ви.ях до.ст.иг.ае.тс.я ув.ел.ич.ен.ие пр.оц.ен.та
пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–а.лм.аз в 1.8 ра.за.
50
Ри.су.но.к 92
Диа.гр.ам.ма ра.сп.ре.де.ле.ни.я по ра.зм.ер.у ал.ма.зо.в дл.я се.ри.и
ис.пы.та.ни.й ”a.”–.”г.” на пр.ом.ыш.ле.нн.ых ус.та.но.вк.ах ус.ил.ие.м 6.3 MN. [19]
Ин.те.гр.ал ра.сп.ре.де.ле.ни.я пр.ед.ст.ав.ля.ет со.бо.й пр.оц.ен.т пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–
а.лм.аз дл.я ка.жд.ой се.ри.и пр.и ра.зл.ич.но.м со.де.рж.ан.ии фу.лл.ер.ен.ов.ого
ка.та.ли.за.то.ра. Ре.зу.ль.та.ты ра.сс.ев.а по кр.уп.но.ст.и и св.од.ны.е да.нн.ые,
ус.ре.дн.ен.ны.е по се.ри.ям, пр.ив.едены на ри.су.нк.е 92 ви.дн.о, чт.о пр.и
ис.по.ль.зо.ва.ни.и фу.лл.ер.ен.ов.ого ка.та.ли.за.то.ра во.зн.ик.ае.т су.ще.ст.ве.нн.ое
пе.ре.ра.сп.ре.де.ле.ни.е кр.уп.но.ст.и ал.ма.зо.в в ст.ор.он.у бо.ль.ши.х и ме.нь.ши.х
зн.ач.ен.ий. Ко.ли.че.ст.во кр.уп.ны.х (> 250 µm) и ме.лк.их (< 40 µm) ал.ма.зо.в
ув.ел.ич.ив.ае.тс.я пр.ак.ти.че.ск.и в дв.а ра.за по от.но.ше.ни.ю к оп.ыт.ам бе.з
фу.лл.ер.ен.ов.
Вы.во.ды:
1) Фу.лл.ер.ен.ы пр.оя.вл.яю.т ка.та.ли.ти.че.ск.ий эф.фе.кт пр.и си.нт.ез.е ал.ма.за
из гр.аф.ит.а в пр.ис.ут.ст.ви.и ст.ан.да.рт.ны.х ме.та.лл.ов-ка.та.ли.за.то.ров
51
2) До.ба.вл.ен.ие фу.лл.ер.ен.ов по.зв.ол.яе.т ув.ел.ич.ит.ь ст.еп.ен.ь пе.ре.хо.да
гр.аф.ит.–а.лм.аз до 35% пр.и си.нт.ез.е пр.и да.вл.ен.ии 4.5 GPa. и до 75%
пр.и да.вл.ен.ии 5.5 GPa., чт.о в 1.8 ра.за бо.ль.ше, че.м пр.и ис.по.ль.зо.ва.ни.и
гр.аф.ит.а.
3. Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я ча.сть
3.1 Ан.ал.из пе.рс.пе.кт.ив.ны.х сп.ос.об.ов по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в
по.д де.йс.тв.ие.м вы.со.ко.го да.вл.ен.ия.
Из.об.ре.те.ни.е от .но.си.тс.я к по .лу.че.ни.ю ис.ку.сс.тв.ен.но. Пе .ре.д за.гр.уз.ко.й
в пр .ес.с фу.лл.ер .ен С60 вы .де.рж.ив.аю.т в те .че.ни.е 30 ми .ну.т в по .то.ке
во.до.ро.да, за .те.м по .ме.ща.ют в ко .нт.ей.не.р из пи .ро.фи .лл.ит.а оди.н ил.и
вм.ес.те с по .ли ги .др.идока.рб.ин.ом в со .от.но.ше.ни.и 1:1, а за .те.м на.гр.уж.аю.т
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ки.м да.вл.ен.ие.м 3-5 ГП.а пр .и те.мп.ер .ат.ур.е 973-1173
К. По .лу.че.ни.е ис.ку.сс.тв.ен.ных ал.ма.зов не тр .еб.уе.т пр .ис.ут.ст.ви.я ка.ки.хли.бо ме.та.лл.ов-ка.та.ли.за.то.ро.в, ко .то .ры.е ум.ен.ьш.аю.т об .ъе.м, за.ни.ма.ем.ый
фу.лл.ер.ен.ом
в
ко .нт.ей.не.ре,
а
та .кж.е
не
тр .еб.уе.т
по.лу.че.нн.ых ис.ку.сс.тв.ен.ных ал.ма.зов от
ме.та.лл.ов.
сп.ос.об.а
чт.о
за.кл.юч.ае.тс.я
та.кж.е
в
то .м,
оч .ис.тк.и
Пр .еи.му.ще.ст.во
фа.зо.вы .й
пе.ре.хо.д
в
ал.маз пр.ои.сх.од.ит пр .и бо .ле.е ни .зк.их да.вл.ен.ия.х и те .мп.ер.ат.ур.ах пр .и
вы.хо.де не ме .не.е 65%.
За.да.че.й
на.ст.оя.ще.го
из.об.ре.те.ни .я
яв.ля.ла.сь
ра.зр .аб.от.ка
та .ко.го
сп.ос.об.а по .лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ных ал.ма.зов , ко .то.ры.й бы об .ес.пе.чи.ва.л
вы.со.ки.й вы .хо.д ал.ма.за бе.з ме.та.лл.ов-ка.та.ли.за.то.ро.в пр.и по .ни.же.нн.ых
да.вл.ен.ия.х, не пр .ев.ыш.аю.щи.х 5,0 ГП .а.
От.ли.чи.ем сп .ос.об.а яв.ля.ет.ся то, чт .о фу.лл .ер.ен C60 пе .ре.д за.гр.уж.ен.ием
вы.де.рж.ив.ае.тс.я 30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да, фу.лл.ер.ен, вы .де.рж.ан.ны.й в
то.ке во .до.рода, од .ин ил.и см.еш.ив.ан.ный с по .ли (ги .дридока.рб.ин.ом),
по.дв.ер.га.ет.ся
да .вл.ен.ию
и
на .гр.ев.у.
Да .вл.ен.ие
по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за 3-5 ГП.а, те.мп.ер.ат.ур .а 973-1173 K, бе .з
ка.ко.го-ли.бо ме .та.лл.а-ка.та.ли.за.то.ра.
52
По.сл.е
сн .ят.ия
да .вл.ен.ия
и
ох .ла.жд.ен.ия
по .лу.че.нн.ый
пр .од.ук.т
ко.нт.ро.ли.ру.ет.ся ре .нт.ге.но.фа.зо.вы.м ан .ал.из.ом (РФ.А) и ин .фр.ак.ра.сн.ой
сп.ек.тр.ос.ко.пи.ей (ИК). Вы .хо.д ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за со.ст.ав.ля.ет 6590%.
Пр.им.ер 1. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а и по .ме.ща.ют по .д пр .ес.с ус.ил.ие.м 5 то .нн. За .те.м в
им.пу.ль.сн.ом ре .жи .ме на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 5.0 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до
те.мп.ер.ат.ур.ы 973 K. По .сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е
пр.од.ук.т си .нт.ез.а из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен.ь
пр.ев.ра.ще.ни.я фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 60%.
Пр.им.ер 2. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 5.0 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 1073 K.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 61.2%.
Пр.им.ер 3. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 4.5 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 973 K.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 71.2%.
Пр.им.ер 4. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
53
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 4.5 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 1173 K.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 82.2%.
Пр.им.ер 5. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а и по .ме.ща.ют по .д пр .ес.с ус.ил.ие.м 5 то .нн, на .гр.уж.ае.тс.я
да.вл.ен.ие.м 4.0 ГП .а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп.ер.ат.ур.ы 973 K. По .сл.е
на.хо.жд.ен.ия
по .д
да.вл.ен.ие.м
пр .и
те.мп.ер.ат.ур.е
пр .од.ук.т
си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.засо.ст.ав.ил 71,7%.
Пр.им.ер 6. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 4.0 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 1073 К.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 78.1%.
Пр.им.ер 7. 3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри .те.ль.но вы .де.рж.ан.но .го в те .че.ни.е 30
ми.ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но .й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 4.0 ГП .а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп.ер.ат.ур.ы
1173 К. По .сл.е на .хо.жд.ен.ия по .д да .вл.ен.ие.м пр .и те.мп .ер.ат.ур.е пр .од.ук.т
си.нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я
и
ме.то.до .м
РФ.А
оп .ре.де.ля.ет.ся
ст.еп.ен.ь
пр.ев.ра.ще.ни.я фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 86,1%.
Пр.им.ер 8. 0.15 г фу.лл .ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
54
ре.жи.ме
на
хр .ом.ат.ог.ра.фе
"CH.RO.M
5",
см.еш.ив.аю.т
с
0.25
г
по.ли[ги.др.идока.рб .ина]. По .сл.е эт.ог.о за.кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 3.0 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 973 К.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 79%.
Пр.им.ер 9. 0.15 г фу.лл .ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в те .че.ни.е
30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме
на
хр .ом.ат.ог.ра.фе
"CH.RO.M
5",
см .еш.ив.аю.т
с
0.25
г
по.ли[ги.др.идо(Н)ка.рб.ина]. По .сл.е эт.ог.о за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 3.0 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 1073 К.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен - ал.маз . Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 80%.
Пр.им.ер 10. 0.15 г фу .лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри.те.ль.но вы .де.рж.ан.но.го в
те.че.ни.е 30 ми .ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но.й ми .кр.оу.ст.ан.ов.ке в
им.пу.ль.сн.ом ре .жи .ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5", см .еш.ив.аю.т с 0.15 г
по.ли[ги.др.идо(Н)ка.рб.ина]. По .сл.е эт.ог.о за .кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из
пи.ро.фи.лл.ит.а
и
по .ме.ща.ют
по .д
пр .ес.с
ус.ил.ие.м
5
то .нн.
За .те.м
на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 3.0 ГП.а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп .ер.ат.ур.ы 1173 К.
По.сл.е на.хо.жд.ен .ия по .д да.вл.ен.ие.м пр .и те.мп.ер.ат.ур.е пр .од.ук.т си .нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я и ме .то.до.м РФ.А оп .ре.де.ля.ет.ся ст.еп.ен .ь пр .ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен -ал.маз. Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 82%.
Ка.к мо .жн.о ви .де.ть из пр .им.ер.ов и та .бл.иц.ы, вы.хо.д ис.ку.сс.тв.ен.ных
ал.ма.зов до.ст.ат.оч.но вы .со.к и со .ст.ав.ля.ет бо .ле.е 60% пр .и да.вл.ен.ия.х ≤5
ГП.а и те .мп.ер.ат.ур .ах ≤1173 К в от .су.тс.тв.ие ка.ки.х-ли.бо до .по.лн.ит.ел.ьн.ых
ве.ще.ст.в-ка.та.ли.за.то.ро.в,
пр .ич.ем
бо .ле.е
вы .со.ки.й
вы.хо.д ис.ку.сс.тв.ен .ных ал.ма.зов по.лу.ча.ет.ся пр .и бо .ле.е ни .зк.ом да.вл.ен.ии.
55
Та.бл.иц.а1 - Вы.хо.д пр.од.ук.то.в си.нт.ез.а по.д да.вл.ен.ие.м 3-5 Гп.а и
те.мп.ер.ат.ур 973-1173 К.
3.2. 3D Cп.ла.йн мо.де.ль пр.оц.ес.са по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в по.д
де.йс.тв.ие.м кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия
Ри.су.но.к 93
3D Сп.ла.йн мо.де.ль пр.оц.ес.са
На ос.но.ве ре.зу.ль.та.то.в эк.сп.ер.им.ен.та.ль.ны.х ис.сл.ед.ов.ан.ий в ср.ед.е
ст.ат.ис.ти.к по.ст.ро.ен.о ур.ав.не.ние вл.ия.ния да.вл.ен.ия
вы.хо.д ал.ма.зо.в
( )
и те.мп.ер.ат.уры
на
в % ма.сс
(
( )
)
(
)
( )
(
)
=1
a =-8995.24; b=-3215.1; c=33843141; d=3703.65; e=-3.39e+10; f=-3481811;
g=-1227.74; h=1.21e+13; i=43883609; j=1262269.7
По.лу.ченное ура.вн.ен.ие оп.ис.ыв.ает вл.ия.ни.е да.вл.ен.ия и те.мп.ер.ат.ур.ы на
вы.хо.д ал.ма.за в пр.оц.ен.та.х ма.сс.
3.3 Ан.ал.из сп.ос.об.ов по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в по.д де.йс.тв.ие.м
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия.
С це.ль.ю по.лу.че.ни.я иск.ус.ст.ве.нн.ых ал.ма.зо.в в ра.бо.те [3.3] пр.ед.ло.же.н
сп.ос.об, за.кл.юч.аю.щи.йс.я в то.м, чт.о уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й ма.те.ри.ал, а
56
им.ен.но
фу.лл.ер.ен
C60,
по.дв.ер.га.ют
де.йс.тв.ию
вы.со.ки.х
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ки.х да.вл.ен.ий 4.0 ГПа. и те.мп.ер.ат.ур.е 1173 K,
от.ли.ча.ющ.ий.ся те.м, чт.о пе.ре.д по.ме.ще.ни.ем фу.лл.ер.ен.а по.д пр.ес.с фу.лл.ер.ен
в те.че.ни.е 30 ми.ну.т на.хо.ди.тс.я в по.то.ке во.до.ро.да, за.те.м по .ме.ща.ют в
ко.нт.ей.не.р из пи .ро.фи.лл.ит.а од .ин ил.и вм.ес.те. Та.к же пе.ре.д во.зд.ей.ст.ви.ем
на уг.ле.ро.дн.ый ма.те.ри.ал вы.со.ки.ми да.вл.ен.ие.м и те.мп.ер.ат.ур.ой фу.лл.ер.ен
C60,
вы.де.рж.ан.ны.й
в
то.ке
во.до.ро.да,
см.еш.ив.аю.т
с
по.ли(ги.др.ид.ок.ар.би.но.м).Фу.ллер.ен см.еш.ив.аю.т с по.ли(ги.др.ид.ок.ар.би.но.м) в
со.от.но.ше.ни.и 1:1.
Из.об.ре.те.ни.е от.но.си.тс.я к об.ла.ст.и пр.ои.зв.од.ст.ва св.ер.хт.ве.рд.ых
ма.те.ри.ал.ов на ос.но.ве уг.ле.ро.да, а им.ен.но ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зов, ко.то.ры.е
мо.гу.т бы.ть ис.по.ль.зо.ва.ны в тя.же.ло.й пр.ом.ыш.ле.нн.ос.ти на ри.су.нке А.94.
3.4 Ра.зр.аб.от.ан.на.я те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в по.д де.йс.тв.ие.м кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия на ри .су.нк.е
А.95.
1. В ка.че.ст.ве ис.хо.дн.ых ма.те.ри.ал.ов ис.по.ль.зу.ет.ся фу.лл.ер.ен С60
2. 0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр .ед.ва.ри .те.ль.но вы .де.рж.ан.но .го в те .че.ни.е 30
ми.ну.т в то .ке во .до.ро.да в пр .от.оч.но .й ми .кр.оу.ст.ан.ов.ке в им .пу.ль.сн.ом
ре.жи.ме на хр .ом.ат.ог.ра.фе
3. Фу.лл.ер .ен за.кл.ад.ыв.аю.т в ко .нт.ей.не.р из пи .ро.фи.лл.ит.а и
по.ме.ща.ют по .д пр .ес.с ус.ил.ие.м 5 то .нн
По.сл.е на.гр.уж.ае.тс.я да.вл.ен.ие.м 4.0 ГП .а и на .гр.ев.ае.тс.я до те .мп.ер.ат.ур.ы
1173 К
4. По.сл.е на .хо.жд.ен.ия по .д да .вл.ен.ие.м пр .и те.мп .ер.ат.ур.е пр .од.ук.т
си.нт.ез.а
из.вл.ек.ае.тс.я
и
ме.то.до .м
РФ.А
оп .ре.де.ля.ет.ся
ст.еп.ен.ь
пр.ев.ра.ще.ни.я
фу.лл.ер.ен-ал.маз. Вы .хо.д ал.ма.за со.ст.ав.ил 86,1%
3.5
По.дб.ор
об.ор.уд.ов.ан.ия
и
ап.па.ра.ту.рн.о-те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я
по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
57
сх.ем.а
В не.го вх.од.ит:
Пр.ом.ыш.ле.нн.ый
Га.зо.вы.й
Хр.ом.ат.ог.ра.фи.че.ск.ий
Ко.мп.ле.кс
не.об.хо.ди.м дл.я вы.де.рж.ки фу.лл.ер.ен.а в по.то.ке во.до.ро.да в те.че.ни.и 30
ми.нут (рис.ун.ок А.96)
Пр.ес.с Ги.др.ав.ли.че.ск.ий ПБ6320М ну.же.н дл.я пр.ес.со.вк.и фу.лл.ер.ен.а в
пи.ро.фи.лл.ит.ов.ом ко.нт.ей.не.ре с ус.ил.ие.м 5 то.нн (ри.су.но.к А.97)
Об.ор.уд.ов.ан.ие из.го.то.вл.ен.ия ал.ма.зо.в GY750 hp.ht тр.еб.уе.тс.я дл.я
об.ес.пе.че.ни.я не.об.хо.ди.мо.го да.вл.ен.ия и те.мп.ер.ат.ур.ы, си.нт.ез.а
св.ер.хт.ве.рд.ых ма.те.ри.ал.ов, ко.то.ры.е ис.по.ль.зу.ют ул.ьт.ра.вы.со.ко.е
да.вл.ен.ие, пр.ои.зв.од.ящ.ее.ся ги.др.ав.ли.че.ск.ой си.ст.ем.ой, и вы.со.ко.й
те.мп.ер.ат.ур.ы по.лу.ча.ющ.ей.ся с по.мо.щь.ю то.ка высо.ко.й мо.щн.ос.ти
че.ре.з на.пр.яж.ен.ие (ри.су.но.к А.98)
3.6
Ан.ал.из
сп.ос.об.ов
по.лу.че.ни.я
би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х
ма.те.ри.ал.ов
с
по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми ал.ма.за.ми
В
ра.бо.те
[3.6]
оп.ис.ан
сп.ос.об
от.но.ся.щи.йс.я
к
по.ро.шк.ов.ой
ме.та.лл.ур.ги.и, в ча.ст.но.ст.и к из.го.то.вл.ен.ию ал.ма.зн.ой бу.ро.во.й ко.ро.нк.и
ме.то.до.м пр.оп.ит.ки. Ра.зо.ву.ю гр.аф.ит.ов.ую пр.ес.с-фо.рм.у из.го.та.вл.ив.аю.т со
ск.во.зн.ым.и от.ве.рс.ти.ям.и, фо.рм.ы и ра.зм.ер.ы ко.то.ры.х со.от.ве.тс.тв.ую.т
ни.жн.ей пр.ое.кц.ии се.че.ни.я се.кт.ор.ов ма.тр.иц.ы ко.ро.нк.и, пр.и ук.ла.дк.е
ал.ма.зо.в, за.гр.уз.ке, фо.рм.ов.ан.ии и пр.ес.со.ва.ни.и ши.хт.ы ма.тр.иц.ы по.д
гр.аф.ит.ов.ую пр.ес.с-фо.рм.у по.ме.ща.ют ос.но.ва.ни.е, ве.рх.ня.я по.ве.рх.но.ст.ь
ко.то.ро.го по.вт.ор.яе.т пр.оф.ил.ь по.ве.рх.но.ст.и ни.жн.ей ча.ст.и се.кт.ор.ов
ма.тр.иц.ы, пр.и сп.ек.ан.ии в ва.ку.ум.но.й пе.чи ос.но.ва.ни.е уд.ал.яю.т, пр.и эт.ом
по.д ка.жд.ым се.кт.ор.ом ма.тр.иц.ы ко.ро.нк.и ра.сп.ол.аг.аю.т та.бл.ет.ки из
пр.оп.ит.ыв.ае.мо.го ме.та.лл.а ил.и сп.ла.ва та.к, чт.об.ы пр.оп.ит.ка пр.ои.сх.од.ил.а
сн.из.у вв.ер.х. Об.ес.пе.чи.ва.ет.ся са.мо.ре.гу.ли.ру.ем.ая и ра.вн.ом.ер.на.я до.зи.ро.вк.а
пр.оп.ит.ыв.ае.мо.го ме.та.лл.а ил.и сп.ла.ва во вс.ех се.кт.ор.ах ма.тр.иц.ы,
58
ра.вн.ом.ер.на.я пл.от.но.ст.ь ма.тр.иц.ы, по.вы.ше.ни.е вы.хо.да го.дн.ог.о, а та.кж.е
ис.кл.юч.ае.тс.я об.ра.зо.ва.ни.е на.пл.ыв.а ме.та.лл.а на ко.рп.ус ин.ст.ру.ме.нт.а
Сп.ос.об
из.го.то.вл.ен.ия
ал.ма.зн.ой
бу.ро.во.й
ко.ро.нк.и,
вк.лю.ча.ющ.ий
из.го.то.вл.ен.ие ко.рп.ус.а, гр.аф.ит.ов.ой пр.ес.с-фо.рм.ы, по.ве.рх.но.ст.и ко.то.ро.й
по.вт.ор.яю.т на.ру.жн.ый пр.оф.ил.ь по.ве.рх.но.ст.и ма.тр.иц.ы ко.ро.нк.и, ук.ла.дк.у
ал.ма.зо.в, за.гр.уз.ку ши.хт.ы, фо.рм.ов.ан.ие ма.тр.иц.ы, пр.ес.со.ва.ни.е ее ко.рп.ус.ом
ко.ро.нк.и и пр.оп.ит.ку ма.тр.иц.ы пр.оп.ит.оч.ны.м ма.те.ри.ал.ом в пе.чи,
от.ли.ча.ющ.ий.ся те.м, чт.о гр.аф.ит.ов.ую пр.ес.с-фо.рм.у из.го.та.вл.ив.аю.т со
ск.во.зн.ым.и от.ве.рс.ти.ям.и, фо.рм.ы и ра.зм.ер.ы ко.то.ры.х со.от.ве.тс.тв.ую.т
ни.жн.ей пр.ое.кц.ии се.че.ни.я се.кт.ор.ов ма.тр.иц.ы ко.ро.нк.и, а пр.и ук.ла.дк.е
ал.ма.зо.в, за.гр.уз.ке ши.хт.ы, фо.рм.ов.ан.ии и пр.ес.со.ва.ни.и ма.тр.иц.ы по.д
гр.аф.ит.ов.ую пр.ес.с-фо.рм.у по.ме.ща.ют ос.но.ва.ни.е, ве.рх.ня.я по.ве.рх.но.ст.ь
ко.то.ро.го по.вт.ор.яе.т пр.оф.ил.ь по.ве.рх.но.ст.и ни.жн.ей ча.ст.и се.кт.ор.ов
ма.тр.иц.ы и ко.то.ро.е уд.ал.яю.т пр.и сп.ек.ан.ии в ва.ку.ум.но.й пе.чи, пр.и эт.ом по.д
ка.жд.ым
се.кт.ор.ом
ма.тр.иц.ы
ко.ро.нк.и
ра.сп.ол.аг.аю.т
та.бл.ет.ки
из
пр.оп.ит.ыв.ае.мо.го ма.те.ри.ал.а та.к, чт.об.ы про.пи.тк.а пр.ои.сх.од.ил.а сн.из.у вв.ер.х
(рис.ун.ок А.99 ).
На ри.су.нк.е А.100 пр.ив.ед.ен.а пр.ес.с-фо.рм.а с ус.та.но.вл.ен.ны.м ко.рп.ус.ом в
дв.ух пр.ое.кц.ия.х (ви.д сб.ок.у и сн.из.у). На ри.су.нк.е А.101 по.ка.за.на сх.ем.а
пр.оп.ит.ки ма.тр.иц.ы бу.ро.во.й ко.ро.нк.и в дв.ух пр.ое.кц.ия.х (ви.д сб.ок.у и сн.из.у).
Со.ст.ои.т из: ко.рп.ус ко.ро.нк.и 1, ко.ну.сн.ая об.ой.ма 2, ко.ну.сн.ое ра.зр.ез.но.е
ко.ль.цо 3, ос.но.ва.ни.е пр.ес.с-фо.рм.ы 4, ве.рх.ня.я по.ве.рх.но.ст.ь 5, пр.ес.с-фо.рм.а
6, ма.тр.иц.а ко.ро.нк.и 7, ал.ма.зы 8, гр.аф.ит.ов.ый по.дд.он 9, уг.лу.бл.ен.ия 10,
пр.оп.ит.ыв.ае.мы.й сп.ла.в ил.и ме.та.лл, на.пр.им.ер, (ме.дь 11).
3.7 Пр.ед.ло.же.нн.ая те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х
ма.те.ри.ал.ов с по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми
ал.ма.за.ми
1. Ра.зо.ву.ю гр.аф.ит.ов.ую пр.ес.с-фо.рм.у из.го.та.влив.аю.т со ск.во.зн.ым.и
от.ве.рс.ти.ями
59
2. Пр.и ук.ла.дк.е ал.ма.зо.в, за.гр.уз.ке, фо.рм.ы и ра.зм.ер.ы ко.то.ры.х
со.от.ве.тс.тв.ую.т ни.жн.ей пр.ое.кц.ии се.че.ни.я се.кт.ор.ов ма.тр.иц.ы
ко.ро.нк.и
3. Фо.рм.ов.ан.ии и пр.ес.со.ва.ни.и ши.хт.ы ма.тр.иц.ы по.д гр.аф.ит.ов.ую пр.ес.сфо.рм.у по.ме.ща.ют ос.но.ва.ние
4. При эт.ом по.д ка.жд.ым се.кт.ор.ом ма.тр.иц.ы ко.ро.нк.и ра.сп.ол.аг.аю.т
та.бл.ет.ки из пр.оп.ит.ыв.ае.мо.го ме.та.лл.а ил.и сп.ла.ва та.к, чт.об.ы
пр.оп.ит.ка пр.ои.сх.од.ил.а сн.из.у-вв.ерх
5. При сп.ек.ан.ии в ва.ку.ум.но.й пе.чи ос.но.ва.ни.е уд.ал.яют
60
Ри.су.но.к 102 Те.хн.ол.ог.ич.ес.кая сх.ем.а по.лу.че.ни.я би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х
ма.те.ри.ал.ов с по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми
ал.ма.за.ми [3.7]
3.8 Вы.во.ды по ра.зд.елу
В ре.зу.ль.та.те пр.ов.ед.ен.но.го ан.ал.из.а сл.ед.уе.т сд.ел.ат.ь сл.ед.ую.щи.е вы.во.ды:
1. Ра.сс.мо.тр.ен.ы пр.им.ер.ы пе.рс.пе.кт.ив.ны.х сп.ос.об.ов по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в, от.ли.ча.ют.ся то.ль.ко да.вл.ен.ие.м и те.мп.ер.ат.ур.ой, а
од.ин.ак.ов.ы те.м, чт.о фу.лл.ер.ен, пр.ед.ва.ри.те.ль.но вы.де.рж.ан.но.го в те.че.ни.е 30
ми.ну.т в то.ке во.до.ро.да в пр.от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом ре.жи.ме
на хр.ом.ат.ог.ра.фе , за.кл.ад.ыв.аю.т в ко.нт.ей.не.р из пи.ро.фи.лл.ит.а и по.ме.ща.ют
по.д пр.ес.с ус.ил.ие.м 5 то.нн.
2.По.до.бр.ан.но об.ор.уд.ов.ан.ие дл.я пр.ои.зв.од.ст.ва ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в в
не.го вх.од.ит: пр.ом.ыш.ле.нн.ый га.зо.вы.й хр.ом.ат.ог.ра.фи.че.ск.ий ко.мп.ле.кс,
пр.ес.с ги.др.ав.ли.че.ск.ий ПБ6320М , об.ор.уд.ов.ан.ие из.го.то.вл.ен.ия ал.ма.зо.в .
3. Пр.ов.ед.ен ан.ал.из сп.ос.об.а по.лу.че.ни.я би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ов с
по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми ал.ма.за.ми
4. Пос.тр.ое.но ур.ав.не.ние вл.ия.ния да.вл.ен.ия
ал.ма.зо.в
на вы.хо.д
и те.мп.ер.ат.уры
на вы.хо.д
в % ма.сс
5. Пос.тр.оен 3D сп.ла.йн вл.ия.ния да.вл.ен.ия
ал.ма.зо.в
и те.мп.ер.ат.уры
в % ма.сс
6.Ра.зр.аб.от.ан.а те.хн.ол.ог.ия по.лу.че.ни.я ал.ма.за на ос.но.ве фу.лл.ер.ен.ов
61
7.Ра.зр.аб.от.ан.а те.хн.ол.ог.ия по.лу.че.ния би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ов с
по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми ал.ма.за.ми на
ос.но.ве фу.лл.ер.ен.ов
62
ЗА.КЛЮЧЕ.НИЕ
Пр.и вы.по.лн.ен.ии ку.рс.ов.ой ра.бо.ты по ди.сц.ип.ли.не «Ос.но.вы на.уч.ны.х
ис.сл.ед.ов.ан.ий» пр.ов.ед.ен
ан.ал.из сп.ос.об.ов по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в. Из.уч.ен.ы сп.ос.обы об.ра.бо.тк.и ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пу.те.м
де.йс.тв.ия вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия, спо.со.б по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за НТ.НР-ме.то.до.м («в.ыс.ок.ая те.мп.ер.ат.ур.а - вы.со.ко.е
да.вл.ен.ие.») из гр.аф.ит.о-ме.та.лл.ич.ес.ко.й см.ес.и в ап.па.ра.та.х вы.со.ко.го
да.вл.ен.ия (АВ.Д), спо.со.б по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за во.зд.ей.ст.ви.ем
на гр.аф.ит с фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом в об.ла.ст.и
ст.аб.ил.ьн.ос.ти ал.ма.за с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и да.вл.ен.ии и
те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а, сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а
да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом.ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва вн.еш.не.го
за.ря.да, сп.ос.об по.лу.че.ния ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за в ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ре
пу.те.м
ра.зл.ож.ен.ие
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го
га.за,
сп.ос.об
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за на.ра.бо.тк.ой жи.дк.ог.о ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да ме.жд.у
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.ми эл.ек.тр.од.ам.и, сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за пр.и пр.оп.ус.ка.ни.и им.пу.ль.са эл.ек.тр.ич.ес.ко.го то.ка по пр.ов.од.ни.ку,
ра.сп.ол.ож.ен.но.му вн.ут.ри об.ра.зц.а, сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за
пу.те.м
ра.сп.ол.ож.ен.ия
гр.аф.ит.а
на
по.дл.ож.ке,
яв.ля.ющ.ей.ся
эл.ек.тр.од.ом с от.ри.ца.те.ль.ны.м за.ря.до.м, ра.сп.ол.ож.ен.но.й в кв.ар.це.во.й
пр.об.ир.ке, сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й
ду.ги,
спо.со.б
ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ру.би.но.вы.м
ла.зе.ро.м,
сп.ос.об
ал.ма.за
об.лу.че.ни.ем
по.лу.че.ни.я
ал.ма.зо.в,
вк.лю.ча.ющ.ий пр.ес.со.ва.ни.е гр.аф.ит.но.го по.ро.шк.а в ка.пс.ул.е пр.ес.с-фо.рм.ы с
по.мо.щь.ю вз.ры.ва за.ря.да ВВ ,сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в по.кр.ыт.ие.м
не.су.ще.й
по.дл.ож.ки
сл.ое.м
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
CV.D
ал.ма.зн.ог.о
ма.те.ри.ал.а, спо.со.б по.лу.че.ни.я ле.ги.ро.ва.нн.ых ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых ал.ма.зо.в,
сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за в де.то.на.ци.он.но.й во.лн.е, сп.ос.об по.лу.че.ни.я
ал.ма.за ме.то.до.м хи.ми.че.ск.ог.о ос.аж.де.ни.я из га.зо.во.й фа.зы (ХО.ГФ) на
63
по.дл.ож.ку в ре.ак.ци.он.но.й ка.ме.ре, спо.со.б по.лу.че.ни.я ал.ма.за в пе.ре.да.ющ.ей
да.вл.ен.ие ср .ед.е, сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за с ис.по.ль.зо.ва.ни.е ат.мо.сф.ер.ы
си.нт.ез.а ХО.ПФ-ал.ма.за, сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за с ис.по.ль.зо.ва.ни.ем
по.ме.ще.нн.ой по .дл.ож.ки, сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за пу.те.м по.др.ыв.а в
ле.дя.но.й бр.он.ир.ов.ке за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва (ВВ) с от.ри.ца.те.ль.ны.м
ки.сл.ор.од.ны.м
ба.ла.нс.ом,
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го
сп.ос.об
по.лу.че.ни.я
вз.ры.вч.ат.ог.о
ве.ще.ст.ва
ал.ма.за
с
де.то.на.ци.ей
от.ри.ца.те.ль.ны.м
ки.сл.ор.од.ны.м ба.ла.нс.ом. Пр.ов.ед.ен ан.ал.из пе.рс.пе.кт.ив.но.го сп.ос.об.а
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за
пу.те.м
де.йс.тв.ия
вы.со.ки.х
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия. Пр.ед.ло.же.на те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а
пол.уч.ен.ия
те.хн.ол.ог.ич.ес.ко.го
ал.ма.за
В
ис.сл.ед.ов.ан.ны.х
сп.ос.об.ах
по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за, ес.ть уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ее ве.ще.ст.во,
та.ки.е ка.к фу.лл.ер.ен, гр.аф.ит, гр.аф.ит.ны.й по.ро.шо.к и т.д. В ка.жд.ом сп.ос.об.е
пр.ои.сх.од.ит во.зд.ей.ст.ви.я на уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ее ве.ще.ст.во: по.дв.ер.га.ют
де.йс.тв.ию вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ки.х да.вл.ен.ий и те.мп.ер.ат.ур.
Ра.сс.мо.тр.ен.ы
пр.им.ер.ы
пе.рс.пе.кт.ив.ны.х
сп.ос.об.ов
по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в, от.ли.ча.ют.ся то.ль.ко да.вл.ен.ие.м и те.мп.ер.ат.ур.ой, а
од.ин.ак.ов.ы те.м, чт.о фу.лл.ер.ен, пр.ед.ва.ри.те.ль.но вы.де.рж.ан.но.го в те.че.ни.е 30
ми.ну.т в то.ке во.до.ро.да в пр.от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом ре.жи.ме
на хр.ом.ат.ог.ра.фе , за.кл.ад.ыв.аю.т в ко.нт.ей.не.р из пи.ро.фи.лл.ит.а и по.ме.ща.ют
по.д пр.ес.с ус.ил.ие.м 5 то.нн. По.до.бр.ан.но об.ор.уд.ов.ан.ие дл.я пр.ои.зв.од.ст.ва
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в
хр.ом.ат.ог.ра.фи.че.ск.ий
в
не.го
ко.мп.ле.кс,
вх.од.ит:
пр.ес.с
пр.ом.ыш.ле.нн.ый
ги.др.ав.ли.че.ск.ий
га.зо.вы.й
ПБ6320М
,
об.ор.уд.ов.ан.ие из.го.то.вл.ен.ия ал.ма.зо.в . Пр.ов.ед.ен ан.ал.из сп.ос.об.а по.лу.че.ни.я
би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ов с по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми
ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми ал.ма.за.ми. По.ст.ро.ен.о ур.ав.не.ни.е вл.ия.ни.я да.вл.ен.ия
те.мп.ер.ат.ур.ы
на вы.хо.д ал.ма.зо.в
вл.ия.ни.я да.вл.ен.ия
и
в % ма.сс. По.ст.ро.ен 3D сп.ла.йн
и те.мп.ер.ат.ур.ы
на вы.хо.д ал.ма.зо.в
в % ма.сс.
Ра.зр.аб.от.ан.а те.хн.ол.ог.ия по.лу.че.ни.я ал.ма.за на ос.но.ве фу.лл.ер.ен.ов.
Ра.зр.аб.от.ан.а те.хн.ол.ог.ия по.лу.че.ния би.ме.та.лл.ич.ес.ки.х ма.те.ри.ал.ов с
64
по.ве.рх.но.ст.ны.м сл.ое.м уп.ро.чн.ен.ны.ми ис.ку.сс.тв.ен.ны.ми ал.ма.за.ми на
ос.но.ве фу.лл.ер.ен.ов
65
СП.ИС.ОК ИС.ПО.ЛЬ.ЗО.ВА.НН.ЫХ ИС.ТО.ЧН.ИК.ОВ
1. Па.т.2 575713Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B01J 3/06, C01B 31/06,C30B
29/04. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за пу.те.м де.йс.тв.ия вы.со.ки.х
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия/ Гу.ли.ш О.К. (РФ),Си.зо.в А. И. (РФ),
Пу.шк.ин А.Н. (РФ),Ге.нч.ел.ьВ.К.(РФ); за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь
Фе.де.ра.ль.но.е
го .су.да.рс.тв.ен.но.е
бю.дж.ет.но.е
об .ра.зо.ва.те.ль.но.е
уч.ре.жд.ен.ие вы .сш.ег.о об .ра.зо.ва.ни .я "Мо .ск.ов.ск.ий го .су.да.рс.тв.ен.ны.й
ун.ив.ер.си.те.т им.ен.и М.В.Ло .мо.но.со .ва" (МГ .У) (РФ); за.яв.л. 26.08.2014;
оп.уб.л. 20.02.2016
Бю.л. №5.
2. Па.т.2 586 140Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B01J 3/00, C30B 29/04,C01B
31/06,B82B 3/00, B82Y 30/00. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
НТ.НР-ме.то.до.м («в.ыс.ок.ая те.мп.ер.ат.ур.а - вы.со.ко.е да.вл.ен.ие.») из гр.аф.ит.оме.та.лл.ич.ес.ко.й см.ес.и в ап.па.ра.та.х вы.со.ко.го да.вл.ен.ия (АВ.Д)/ Ел.ши.на Л.А.
(РФ),Му.ра.ды.мов
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь
Р.
В.
(РФ),Ел.шин
Фе.де.ра.ль.но.е
А.Н.
(РФ);
го .су.да.рс.тв.ен.но .е
за.яв.ит.ел.ь
и
бю.дж.ет.но.е
уч.ре.жд.ен.ие на .ук.и Ин .ст.ит.ут вы .со.ко.те.мп.ер.ат.ур.но.й эл.ек.тр.ох.им.ии
Ур.ал.ьс.ко.го
от .де.ле.ни.я
Ро .сс.ий.ск.ой
ак .ад.ем.ии
на.ук
(РФ);
за.яв.л.
16.04.2015; оп.уб.л. 10.06.2016 Бю.л. № 16.
3. Па.т.2 131 763 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B01J 3/06,C30B 29/04, C01B
31/06. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за во.зд.ей.ст.ви.ем на гр.аф.ит с
фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом в об.ла.ст.и ст.аб.ил.ьн.ос.ти
ал.ма.за с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и да.вл.ен.ии и те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.еза/
Ву.ль А.Я., Ки.да.ло.в С.В., Ко.зы.ре.в С.В., Да.ви.де.нк.о В.М., Яш.ин В.А.,
Ор.да.нь.ян С.С., Лы.са.но.в В.С.; за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь За.кр.ыт.ое
ак.ци.он.ер.но.е об.ще.ст.во "На.уч.но-те.хн.ич.ес.ко.е аг.ен.тс.тв.о "Ин.те.лл.ек.т",
Ак.ци.он.ер.но.е об.ще.ст.во от.кр.ыт.ог.о ти.па "Аб.ра.зи.вн.ый за.во.д "Ил.ьи.ч"; за.яв.л.
22.08.1997; оп.уб.л. 20.06.1999.
66
4. Па.т.2 122 050 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К C30B 29/04, B01J 3/06, C01B
31/06. Сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и
на.гр.ев.ом.ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва вн.еш.не.го за.ря.да ВВ/
Др.ен.но.в О.Б., Ос .ип.ов Р.С., Пл .ак.си .н И.Е., Се .ро.ва Т.В.; за.яв.ит.ел.ь и
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь
Ро.сс.ий.ск.ий
фе.де.ра.ль.ны.й
яд.ер.ны.й
це.нт.р
-
Вс.ер.ос.си.йс.ки.й на.уч.но-ис.сл.ед.ов.ат.ел.ьс.ки.й ин.ст.ит.ут эк.сп.ер.им.ен.та.ль.но.й
фи.зи.ки; за.яв.л. 11.02.21997; оп.уб.л. 20.11.1998.
5. Па.т.2 045 474 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К C01B 31/06. Сп.ос.об по.лу.че.ния
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за
в
ре.ак.ци.он.но.й
ка.ме.ре
пу.те.м
ра.зл.ож.ен.ие
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за / Ми.хе.ев А.Е., Че .ре.нт.ае.в П.С.; за.яв.ит.ел.ь и
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Ми.хе.ев А.Е.Че.ре.нт.ае.в Пе.тр Се.ме.но.ви.ч ;
за.яв.л.
19.05.21992; оп.уб.л. 10.10.1995.
6. Па.т.2 118 562 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B01J 3/06,C30B 29/04, C01B
31/06. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за на.ра.бо.тк.ой жи.дк.ог.о
ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да ме.жд.у уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.ми эл.ек.тр.од.ам.и / Ми.ль.ки.н
В. П.; за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Ми.ль.ки.н Вл.ад.им.ир Пе.тр.ов.ич ;
за.яв.л. 2.01.21997; оп.уб.л. 10.09.1998.
7. Па.т. 2 199 381 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К
B01J 3/06,B01J 3/08,C01B
31/06,C30B 29/04, C30B 30/02. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пр.и
пр.оп.ус.ка.ни.и
им.пу.ль.са
эл.ек.тр.ич.ес.ко.го
то.ка
по
пр.ов.од.ни.ку,
ра.сп.ол.ож.ен.но.му вн.ут.ри об.ра.зц.а / Жа.рк.ов В.М., Ки.м А.С., Фе.до.си.н С.;
за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Пе.рм.ск.ий го.су.да.рс.тв.ен.ны.й ун.ив.ер.си.те.т ;
за.яв.л. 12.04.2002; оп.уб.л. 27.02.2003.
8. Па.т. 2 560 380 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К С30B 1/00, С30B 1/02, C30B
30/02 ,C30B 29/04, C01B 31/06. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пу.те.м ра.сп.ол.ож.ен.ия гр.аф.ит.а на по.дл.ож.ке, яв.ля.ющ.ей.ся эл.ек.тр.од.ом с
от.ри.ца.те.ль.ны.м за.ря.до.м, ра.сп.ол.ож.ен.но.й в кв.ар.це.во.й пр.об.ир.ке / Ле.он.ов
Ви.кт.ор Ва.си.ль.ев.ич (РФ), Ле.он.ов Дм.ит.ри.й Ви.кт.ор.ов.ич (РФ).; за.яв.ит.ел.ь и
67
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь
Фе.де.ра.ль.но.е
го.су.да.рс.тв.ен.но.е
ав.то.но.мн.ое
об.ра.зо.ва.те.ль.но.е уч.ре.жд.ен.ие вы.сш.ег.о пр.оф.ес.си.он.ал.ьн.ог.о об.ра.зо.ва.ни.я
"Си.би.рс.ки.й фе.де.ра.ль.ны.й ун.ив.ер.си.те.т" (РФ), Ле.он.ов Ви.кт.ор Ва.си.ль.ев.ич
(РФ); за.яв.л. 18.07.2014; оп.уб.л. 20.08.2015.
9. Па.т.2 093 258 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B01J 3/06, C01B 31/06. Сп.ос.об
по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й ду.ги / Ми.ль.ки.н В. П.;
за.яв.ит.ел.ь
и
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь
Ми.ль.ки.н
Вл.ад.им.ир
Пе.тр.ов.ич
;
за.яв.л. 13.03.1995; оп.уб.л. 20.10.1997.
10. Па.т.2 371 384 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К C01B 31/06. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за об.лу.че.ни.ем ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым ру.би.но.вы.м ла.зе.ро.м
/ Ко.то.ва О. Б. (РФ), Пе .тр.ак.ов А. П. (РФ), Тр .оп.ни .ко.в Е. М. (РФ);
за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Ин.ст.ит.ут ге.ол.ог.ии Ко.ми на.уч.но.го це.нт.ра
Ур.ал.ьс.ко.го от.де.ле.ни.я Ро.сс.ий.ск.ой ак.ад.ем.ии на.ук (РФ); за.яв.л. 30.06.2008;
оп.уб.л. 27.10.2009 Бю.л. № 30.
11. Па.т.2 124079 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К C30B 29/04, B01J 3/08, C01B
31/06. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в, вк.лю.ча.ющ.ий пр.ес.со.ва.ни.е гр.аф.ит.но.го
по.ро.шк.а в ка.пс.ул.е пр.ес.с-фо.рм.ы с по.мо.щь.ю вз.ры.ва за.ря.да ВВ / Гу.ро.в
Ив.ан
Ив.ан.ов.ич,
Ша .ми.ло.в
А.
Р.,
Гу.ро.в
А.
И.;
за.яв.ит.ел.ь
и
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Аг.ен.тс.тв.о "МЭ.И-ПР.ЕС.С" Гу.ро.в Ив.ан Ив.ан.ов.ич,
Ша.ми.ло.в Ал.ма.з Ра.су.ло.ви.ч, Гу.ро.в Ал.ьб.ер.т Ив.ан.ов.ич ;за.яв.л. 21.01.1998;
оп.уб.л. 27.12.1998.
12. Па.т. 2 558 606 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К С30B 25/00, С30B 29/04, C30B
33/00 ,C30B 33/02,C23С 16/27, C23С 16/511,C04B 41/00,A44C 17/00. Сп.ос.об
по.лу.че.ни.я
ал.ма.зо.в
по.кр.ыт.ие.м
не.су.ще.й
по.дл.ож.ки
сл.ое.м
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го CV.D ал.ма.зн.ог.о ма.те.ри.ал.а / Ми.ср.аД.ев.иШ.эн.ке.р
(SG); за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Ай.Ай.Эй.Те.кн.ол.од.жи.с ПТ.Е. ЛТ.Д.
(SG); за.яв.л. 11.10.2010; оп.уб.л. 10.08.2015Бю.л. № 31.
68
13. Па.т.2 202 514 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К C01B 31/06, B01J 3/06,C30B
29/04, C30B 31/04,. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ле.ги.ро.ва.нн.ых ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых
ал.ма.зо.в / Ге.ра.си .ме.нк.о В.Ф., Ко .ле.го .в Л.Е., Ма .за.но.в В.А.; за.яв.ит.ел.ь и
па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь
Ро.сс.ий.ск.ий
фе.де.ра.ль.ны.й
яд.ер.ны.й
це.нт.р
-
Вс.ер.ос.си.йс.ки.й на.уч.но-ис.сл.ед.ов.ат.ел.ьс.ки.й ин.ст.ит.ут эк.сп.ер.им.ен.та.ль.но.й
фи.зи.ки, Ми.ни.ст.ер.ст.во Ро.сс.ий.ск.ой Фе.де.ра.ци.и по ат.ом.но.й эн.ер.гии;
за.явлен.ие. 09.01.2002; оп.уб.ли.ко.ва.но 20.04.2003.
14. Па.т.2 100 063 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B01J 3/08, B01J 3/06,C01B
31/06,. Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за в де.то.на.ци.он.но.й во.лн.е / Ге.ра.си.ме.нк.о
В.Ф., Ко .ле.го.в Л.Е., Ма .за.но.в В.АТ.ол.оч.ко А.П., Со .ло.вь.ев В.П.,
Пе.вн.иц.ки.й А.В.; за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ел.ь Вс.ер.ос.си.йс.ки.й на.уч.ноис.сл.ед.ов.ат.ел.ьс.ки.й ин.ст.ит.ут эк.сп.ер.им.ен.та.ль.но.й фи.зи.ки, Вы.ск.уб.ен.ко
Бо.ри.с Ал.ек.са.нд.ро.ви.ч, Ге.ра.си.ме.нк.о Вл.ад.им.ир Фе.до.ро.ви.ч, Ко.ле.го.в
Ле.он.ид Ев.ге.нь.ев.ич, Ма.за.но.в Ва.ле.ри.й Ал.ек.се.ев.ич, То.ло.чк.о Ан.др.ей
По.рф.ир.ье.ви.ч,
Со.ло.вь.ев Вя.че.сл.ав Пе.тр.ов.ич, Пе.вн.иц.ки.й Ал.ек.се.й
Вл.ад.им.ир.ов.ич; за.яв.л. 18.03.1994; оп.уб.л. 27.12.1997.
15.Со.ло.вь.ёв.а К.Н, Пе.тр.ов Е.А. ра.зв.ит.ие те.хн.ол.ог.ий си.нт.ез.а ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
ал.ма.зо.в . Би.йс.ки.й те.хн.ол.ог.ич.ес.ки.й ин.ст.ит.ут (фи.ли.ал) Ал.та.йс.ко.го
го.су.да.рс.тв.ен.но.го те.хн.ич.ес.ко.го ун.ив.ер.си.те.та им. По.лз.ун.ов.а И.И., г.
Би.йск
16.Но.ви.ко.в С.А. ис.ку.сс.тв.ен.ны.е ал.ма.зы, об.ра.зу.ющ.ие.ся пр.и де.то.на.ци.и
вз.ры.вч.ат.ых ве.ще.ст.в. Со.ро.со.вс.ки.й об.ра.зо.ва.те.лн.ый жу.рн.ал №2, 1999
17.Жу.к А.З., Ив.ан.ов А. В., Ка.пе.ль Г. П. ис.сл.ед.ов.ан.ие ки.не.ти.ки фа.зо.во.го
пе.ре.хо.да гр.аф.ит — ал.ма.з. Жу.рн.ал Те.пл.оф.из.ик.а вы.со.ки.х те.мп.ер.ат.ур,
1991, то.м 29, № 3, 486–493
18.Ва.рн.ин В. П. «у.сп.ех.и хи.ми.и» «о.б ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.за.х»: не.пр.ос.та.я
су.дь.ба ст.ат.ьи Ле.йп.ун.ск.ог.о О. И. Ст.ат.ья «У.сп.ех.и хи.ми.и» «О.б
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.за.х» 1939. Т. 8. № 10. С. 1519– 1534
69
19. Ву.ль А.Я., Да.ви.де.нк.о В.М., Ки.да.ло.в С.В., Ор.да.нь.ян С.С., Яш.ин В.А.
фу.лл.ер.ен.ы — ка.та.ли.за.то.р фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит.–а.лм.аз. “П.ис.ьм.а в
жу.рн.ал те.хн.ич.ес.ко.й фи.зи.ки.”, 2001, то.м 27, № 9
20.Ко.ва.ле.в В.И. (На.уч.ны.й ру.ко.во.ди.те.ль – Ко.ст.юк.ов.ич П.Н.) Бе.ло.ру.сс.ки.й
на.ци.он.ал.ьн.ый те.хн.ич.ес.ки.й ун.ив.ер.си.те.т, ис.ку.сс.тв.ен.ны.е и пр.ир.од.ны.е
ал.ма.зы
21.Ра.ки.н В. И., Пи.ск.ун.ов.а Н. Н. ма.кр.о, ми.кр.о и на.но.мо.рф.ол.ог.ия
ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в. До.кл.ад.ы Ак.ад.ем.ии На.ук, 2014, то.м 455, № 5, с.
576–579
22. Пи.рс.он Х. О. сп.ра.во.чн.ик по уг.ле.ро.ду, гр.аф.ит.у, ал.ма.зу и фу.лл.ер.ену
23. Па.т. 2 534 164 Ро.сс.ий.ск.ая Фе.де.ра.ци.я МП.К B22F 3/26,B24D 3/06,
E21B 10/46.Сп.ос.об из.го.то.вл.ен.ия ал.ма.зн.ой бу.ро.во.й ко.ро.нк.и /Ша.ри.н Пе.тр
Пе.тр.ов.ич ,Ле.бе.дев Ми.ха.ил Пе.тр.ов.ич ,Ви.но.ку.ро.в Ге.нн.ад.ий Ге.ор.ги.ев.ич
,Го.го.ле.в Ва.си.ли.й Ег.ор.ов.ич ,Ат.ла.со.в Ви.кт.ор Пе.тр.ов.ич ,Ку.зь.ми.н Се.рг.ей
Ар.иа.но.ви.ч , Сл.об.од.чи.ко.в Па.ве.л Ан.др.ее.ви.ч ,Та.ра.со.в Пе.тр Пе.тр.ов.ич;
за.яв.ит.ел.ь и па.те.нт.оо.бл.ад.ат.ель Фе.де.ра.ль.но.е го.су.да.рс.тв.ен.но.е бю.дж.ет.но.е
уч.ре.жд.ен.ие на.ук.и Ин.ст.ит.ут фи.зи.ко-те.хн.ич.ес.ки.х пр.об.ле.м Се.ве.ра им. В.П.
Ла.ри.он.ов.а Си.би.рс.ко.го от.де.ле.ни.я Ро.сс.ий.ск.ой ак.ад.ем.ии на.ук за.явлен.ие.
2013.07.18; оп.уб.ли.ко.ва.но 2014.11.27.
70
ПР.ИЛ.ОЖ.ЕН.ИЯ
ПР.ИЛ.ОЖ.ЕН.ИЕ А
Ан.ал.из сп.ос.об.ов и за.ко.но.ме.рн.ос.те.й по.лу.че.ни.е ис.ку.сс.тв.ен.ны.х ал.ма.зо.в
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ЫХ МА.ТЕ.РИ.АЛ.ОВ
фу.лл.ер.ен С60
ВЫ.ДЕ.РЖ.КА
0.3 г фу.лл.ер.ен.а, пр.ед.ва.ри.те.ль.но вы.де.рж.ан.но.го в те.че.ни.е 30 ми.ну.т в
то.ке во.до.ро.да в пр.от.оч.но.й ми.кр.оу.ст.ан.ов.ке в им.пу.ль.сн.ом ре.жи.ме на
хр.ом.ат.ог.ра.фе "CH.RO.M 5",
ЗА.КЛ.АД.КА
в ко.нт.ей.не.р из пи.ро.фи.лл.ит.а и по.ме.ще.ни.е по.д пр.ес.с ус.ил.ие.м 5 то.нн
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИЯ
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й ма.те.ри.ал, а им.ен.но фу.лл.ер.ен C60, по.дв.ер.га.ют
де.йс.тв.ию вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ки.х да.вл.ен.ий 3-5 ГП.а и
те.мп.ер.ат.ур.ы 973-1173 K, от.ли.ча.ющ.ий.ся те.м, чт.о пе.ре.д по.ме.ще.ни.ем
фу.лл.ер.ен.а по.д пр.ес.с фу.лл.ер.ен в те.че.ни.е 30 ми.ну.т на.хо.ди.тс.я в по.то.ке
во.до.ро.да.
Ри.су.но.к А.1 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.кая сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пу.те.м де.йс.тв.ия вы.со.ки.х кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го да.вл.ен.ия [1]
71
Та.бл.иц.а А.1
Вы.хо.д пр.од.ук.то.в си.нт.ез.а по.д да.вл.ен.ие.м 3-5 Гп.а и
те.мп.ер.ат.ур 973-1173 К.
№
об.ра.зц.ов
Р,ГПа.
Т, К
Вы.ход
Вы.ход
Со.от.но.ше.ние
гр.аф.ит.ов.ой
ал.ма.зн.ой
гр.аф.ит.ов.ой
фа.зы %
фа.зы %
и ал.ма.зн.ой
фа.зы
1
5,0
973
40,0
60,0
~ 1 : 1,5
2
5,0
1173
38,8
61,2
~ 1 : 1,5
3
4,5
973
28,8
71,2
~ 1 : 2,5
4
4,5
1173
17,8
82,2
~ 1 : 4,5
5
4,0
963
28,3
71,2
~ 1 : 2,5
6
4,0
1073
13,9
78,1
~1:6
7
4,0
1173
21,9
86,1
~1:4
8
3,0
973
21
79
~1:4
9
3,0
1073
20
80
~1:4
10
3,0
1173
18,1
81,9
~1:4
72
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О МЕ.ТО.ДА
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.е до.ба.вк.и ка.рб.ид.ы ме.та.лл.ов ил.и не.ме.та.лл.ов,
та.ки.ми ка.к ал.юм.ин.ий, ци.нк, ма.гн.ий, ол.ов.о, св.ин.ец, а та.кж.е их
сп.ла.ва.ми
СИ.НТ.ЕЗ АЛ.МА.ЗА
ос.ущ.ес.тв.ля.ет.ся ме.то.до.м, по.лу.чи.вш.им на.зв.ан.ие НТ.НР-ме.то.д
(«в.ыс.ок.ая те.мп.ер.ат.ур.а - вы.со.ко.е да.вл.ен.ие.») из гр.аф.итоме.та.лл.ич.ес.ко.й см.ес.и в ап.па.ра.та.х вы.со.ко.го да.вл.ен.ия (АВ.Д)
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИЯ
в ра.сп.ла.вл.ен.но.й ме.та.лл.ич.ес.ко.й ма.тр.иц.е пр.и не.по.ср.ед.ст.ве.нн.ом
вз.аи.мо.де.йс.тв.ии уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.й до.ба.вк.и, со.де.рж.ащ.ей.ся в
ко.нц.ен.тр.ац.ия.х от 2 до 10 мас..% в ра.сп.ла.ве хл.ор.ид.ов и/ил.и фт.ор.ид.ов
ще.ло.чн.ых ме.та.лл.ов, с ра.сп.ла.вл.ен.ны.ми ме.та.лл.ам.и, та.ки.ми как.
ал.юм.ин.ий, ци.нк, ма.гн.ий, ол.ов.о, св.ин.ец, а та.кж.е их сп.ла.ва.ми в те.че.ние
1-5 ч пр.и те.мп.ер.ат.ур.е 700-900°C в ат.мо.сф.ер.е во.зд.ух.а и по.сл.ед.ую.щем
ох.ла.жд.ен.ии и/ил.и те.рм.оо.бр.аб.от.ке, пр.и эт.ом в ка.че.ст.ве
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.й до.ба.вк.и ис.по.ль.зу.ют ка.рб.ид.ы ме.та.лл.ов или.
не.ме.та.лл.ов ил.и тв.ер.ды.е ор.га.ни.че.ск.ие ве.ще.ст.ва, от.но.ся.щи.ес.я к
кл.ас.са.м уг.ле.во.до.ро.до.в, ил.и уг.ле.во.до.в, ил.и ка.рб.он.ов.ых ки.сл.от.
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
На ри.су.нк.е А.3 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а
ал.юм.ин.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а;
На ри.су.нк.е А.4 пр.ед.ст.ав.ле.н Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о
вк.лю.че.ни.я;
На ри.су.нк.е А.5 ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за, сн.ят.ые в ре.жи.ме
EB.DS;
На ри.су.нк.е А.6 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а
св.ин.ец-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.а;
На ри.су.нк.е А.7 Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я в ви.де
на.но.игл;
На ри.су.нк.е А.8 ли.нии Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за, сн.ят.ые в ре.жи.ме
73
EB.DS;
На ри.су.нк.е А.9 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а
ма.гн.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.а;
На ри.су.нк.е А.10 св.ид.ет.ел.ьс.тв.ую.т об об.ра.зо.ва.ни.и ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за,
ли.ни.и Ки.ку.чи;
На ри.су.нк.е А.11 ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за, сн.ят.ые в ре.жи.ме
EB.DS;
На ри.су.нк.е А.12 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а
ци.нк-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.а;
На ри.су.нк.е А.13 Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я;
На ри.су.нк.е А.14 пр.ед.ст.ав.ле.но SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а
ма.гн.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.а;
На ри.су.нк.е А.15 Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я;
На ри.су.нк.е А.16 SE.M-из.об.ра.же.ни.е ку.би.че.ск.ог.о кр.ис.та.лл.а ал.ма.за
по.сл.е ра.ст.во.ре.ни.я ал.юм.ин.ие.во.й ма.тр.иц.ы в ра.ст.во.ре со.ля.но.й ки.сл.от.ы,
вы.са.же.нн.ог.о на ти.та.но.ву.ю по.дл.ож.ку.
На ри.су.нк.е А.17 пр.ед.ст.ав.ле.но оп.ти.че.ск.ое из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о
шл.иф.а ал.юм.ин.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а;
На ри.су.нк.е А.18 Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я;
На ри.су.нк.е А.19 пр.ед.ст.ав.ле.но оп.ти.че.ск.ое из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о
шл.иф.а ал.юм.ин.ий-ал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а;
На ри.су.нк.е А.20 Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я.
Ри.су.но.к А.2 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.кая сх.ем.а по.лу.че.ни.я по.лу.че.ни.я
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за НТ.НР-ме.то.до.м («в.ыс.ок.ая те.мп.ер.ат.ур.а - вы.со.ко.е
да.вл.ен.ие.») из гр.аф.ито-ме.та.лл.ич.ес.ко.й см.ес.и в ап.па.ра.та.х вы.со.ко.го
да.вл.ен.ия (АВ.Д) [2]
74
Ри.су.но.к А.3
SEM.-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ал.юм.ин.ийал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а [2]
Ри.су.но.к А.4
Ра.ма.но.вс.ки.й сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я [2]
75
Ри.су.но.к А.5
Ри.су.но.к А.6
Ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за [2]
SEM.-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а св.ин.ец-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.а [2]
Ри.су.но.к А.7
Ра.ма.но.вс.ки.й сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я в ви.де на.но.иг.л
[2]
76
Ри.су.но.к А.8
Ри.су.но.к
Ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за [2]
SEM.-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ма.гн.ий-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.а [2]
77
Ри.су.но.к А.10
Об.ра.зо.ва.ни.и ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за [2]
Ри.су.но.к А.11
Ли.ни.и Ки.ку.чи ку.би.че.ск.ог.о ал.ма.за [2]
Ри.су.но.к А.12
SEM.-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ци.нк-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.а [2]
78
Ри.су.но.к А.13
Ри.су.но.к А.14
Ра.ма.но.вс.ки.й сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ния[2]
SE.M-из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ма.гн.ий-ал.ма.зн.ог.о
ко.мп.оз.ит.а [2]
Ри.су.но.к А.15 – Ра.ма.но.вс.кий сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я [2]
79
Ри.су.но.к А.16
SE.M-из.об.ра.же.ни.е ку.би.че.ск.ог.о кр.ис.та.лл.а ал.ма.за по.сл.е
ра.ст.во.ре.ни.я ал.юм.ин.ие.во.й ма.тр.иц.ы в ра.ст.во.ре со.ля.но.й ки.сл.от.ы [2]
Ри.су.но.к А.17
Оп.ти.че.ск.ое из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ал.юм.ин.ийал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а [2]
Ри.су.но.к А.18
Ра.ма.но.вс.ки.й сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ния[2]
80
Ри.су.но.к А.19
Оп.ти.че.ск.ое из.об.ра.же.ни.е по.пе.ре.чн.ог.о шл.иф.а ал.юм.ин.ийал.ма.зн.ог.о ко.мп.оз.ит.но.го ма.те.ри.ал.а [2]
Ри.су.но.к А.20
Ра.ма.но.вс.ки.й сп.ек.тр ал.ма.зн.ог.о вк.лю.че.ни.я [2]
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
гр.аф.ит и фу.лл.ер.ен
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я ИС.КУ.СС.ТВ.ЕН.НЫ.Х АЛ.МА.ЗОВ
во.зд.ей.ст.ви.ем на гр.аф.ит с фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р да.вл.ен.ие.м и
на.гр.ев.ом в об.ла.ст.и ст.аб.ил.ьн.ос.ти ал.ма.за с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и
да.вл.ен.ии и те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а, от.ли.ча.ющ.ий.ся те.м, чт.о фу.лл.ер.ен
вв.од.ят в ко.ли.че.ст.ве 10-2 - 6 • 10-1 мас..% от ма.сс.ы гр.аф.ит.а, пр.и эт.ом
81
фу.лл.ер.ен ра.сп.ре.де.ля.ют в ма.сс.е гр.аф.ит.а.
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
Ри.су.но.к А.22
До.ля пе.ре.хо.да гр.аф.ит.а в ал.ма.з и со.де.рж.ан.ие
фу.лл.ер.ен.ов в гр.аф.ит.е.
Ри.су.но.к А.21
Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
во.зд.ей.ст.ви.ем на гр.аф.ит с фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р да.вл.ен.ие.м и
на.гр.ев.ом в об.ла.ст.и ст.аб.ил.ьн.ос.ти ал.ма.за с по.сл.ед.ую.ще.й вы.де.рж.ко.й пр.и
да.вл.ен.ии и те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.еза
Ри.су.но.к А.22
До.ля пе.ре.хо.да гр.аф.ит.а в ал.ма.з и со.де.рж.ан.ие фу.лл.ер.ен.ов
в гр.аф.ит.е[3]
82
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й эл.ек.тр.од
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я ИС.КУ.СС.ТВ.ЕН.НЫ.Х АЛ.МА.ЗОВ
вы.по.лн.яе.тс.я с по.мо.щь.ю на.ра.бо.тк.и жи.дк.ог.о ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да ме.жд.у
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.ми эл.ек.тр.од.ам.и, од.ин из ко.то.ры.х ра.сп.ол.ож.ен в
го.ри.зо.нт.ал.ьн.ом по.ло.же.ни.и, а др.уг.ой ус.та.но.вл.ен ве.рт.ик.ал.ьн.о.
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
На ри.су.нк.е А.26 из.об.ра.же.на ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
кр.ис.та.лл.ов
ал.ма.за,
по.ка.за.нн.ая
в
пр.од.ол.ьн.ом
ра.зр.ез.е.
На ри.су.нк.е А.27 по.ка.за.н пр.од.ол.ьн.ый ра.зр.ез эт.ой же ус.та.но.вк.и, пр.и
по.во.ро.те ус.та.но.вк.и на 90o.
Ри.су.но.к А.25 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.кая сх.ем.а во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и
ме.та.лл.а да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом ос.ущ.ес.тв.ля.ют уд.ар.но.й во.лн.ой вз.ры.ва
вн.еш.не.го за.ря.да ВВ
Ри.су.но.к А.26
Ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х кр.ис.та.лл.ов
ал.ма.за [6]
83
Ри.су.но.к А.27
Пр.од.ол.ьн.ый ра.зр.ез эт.ой же ус.та.но.вк.и [6]
84
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й об.ра.зец
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я ИС.КУ.СС.ТВ.ЕН.НЫ.Х АЛ.МА.ЗОВ
во.зд.ей.ст.ви.е
те.мп.ер.ат.ур.ой,
на
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й
ко.то.ры.е
со.зд.аю.тс.я
об.ра.зе.ц
пр.и
да.вл.ен.ие.м
пр.оп.ус.ка.ни.и
и
им.пу.ль.са
эл.ек.тр.ич.ес.ко.го то.ка по пр.ов.од.ни.ку, ра.сп.ол.ож.ен.но.му вн.ут.ри об.ра.зца
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
На ри.су.нк.е А.29 пр.ив.од.ит.ся об.ла.ст.ь фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит-ал.маз
На ри.су.нк.е А.30 пр.ив.ед.ен.а бл.ок-сх.ем.а ус.тр.ой.ст.ва, с по.мо.щь.ю ко.то.ро.го
ре.ал.из.ов.ан да.нн.ый сп.ос.об,
На ри.су.нк.е А.31 сх.ем.а ра.сп.ол.ож.ен.ия пр.ов.од.ни.ко.в (в се.че.ни.и).
Ри.су.но.к А.28 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
пр.и
пр.оп.ус.ка.ни.и
им.пу.ль.са
эл.ек.тр.ич.ес.ко.го
то.ка
по
пр.ов.од.ни.ку,
ра.сп.ол.ож.ен.но.му вн.ут.ри об.ра.зца
Ри.су.но.к А.29
Об.ла.ст.ь фа.зо.во.го пе.ре.хо.да гр.аф.ит-ал.ма.з [7]
85
Ри.су.но.к А.30
Ри.су.но.к А.31
Бл.ок-сх.ем.а ус.тр.ой.ст.ва [7]
Сх.ем.а ра.сп.ол.ож.ен.ия пр.ов.од.ни.ко.в (в се.че.ни.и) [7]
86
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
эл.ек.тр.ич.ес.ка.я ду.га
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я АЛ.МА.ЗОВ
пр.ед.ло.же.на ус.та.но.вк.а, ко.то.ра.я по.зв.ол.яе.т, бу.кв.ал.ьн.о за до.ли се.ку.нд.ы,
не ос.та.вл.яя вр.ем.ен.и на ис.па.ре.ни.е жи.дк.ос.ти, из.вл.ек.ат.ь ра.сп.ла.в ви.хр.ем
по.то.ка сж.ат.ог.о га.за, из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й ду.ги, и тр.ан.сп.ор.ти.ро.ва.ть ег.о в
жи.дк.ий ох.ла.ди.те.ль, гд.е ра.сп.ла.в уг.ле.ро.да, ин.те.нс.ив.но ох.ла.жд.ая.сь,
кр.ис.та.лл.из.уе.тс.я в ал.ма.з.
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
На ри.су.нк.е А.34 по.ка.за.н пр.од.ол.ьн.ый ра.зр.ез пр.ед.ло.же.нн.ой ус.та.но.вк.и;
На
ри.су.нк.е
А.35
ге.ом.ет.ри.че.ск.ая
фо.рм.а
эл.ек.тр.од.ов
и
их
пр.ос.тр.ан.ст.ве.нн.ое по.ло.же.ни.е в ра.бо.те.
Ри.су.но.к А.33 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
из эл.ек.тр.ич.ес.ко.й ду.ги
Ри.су.но.к А.34
Пр.од.ол.ьн.ый ра.зр.ез пр.ед.ло.же.нн.ой ус.та.но.вк.и [9]
87
Ри.су.но.к А.35
Ге.ом.ет.ри.че.ск.ая фо.рм.а эл.ек.тр.од.ов и их пр.ос.тр.ан.ст.ве.нн.ое
по.ло.же.ни.е в ра.бо.те [9]
88
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
мо.но.кр.ис.та.лл ал.ма.за
СП.ОС.ОБ СИ.НТ.ЕЗ.А АЛ.МА.ЗОВ
мо.но.кр.ис.та.лл ал.ма.за по.кр.ыв.аю.т не.фт.ян.ой пл.ен.ко.й и об.лу.ча.ют
ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым ру.би.но.вы.м ла.зе.ро.м с пл.от.но.ст.ью эн.ер.ги.и 35-40
Дж/см2 и дл.ит.ел.ьн.ос.ть.ю им.пу.ль.са 0,5 мс.
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
Ри.су.но.к А.37 ис.хо.дн.ый кр.ис.та.лл ал.ма.за с но.во.об.ра.зо.ва.ни.ям.и (ви.д
св.ер.ху).
Ри.су.но.к А.38 ис.хо.дн.ый кр.ис.та.лл ал.ма.за с но.во.об.ра.зо.ва.ни.ям.и (ви.д
сб.ок.у)
Ри.су.но.к 36 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за
об.лу.че.ни.ем ми.лл.ис.ек.ун.дн.ым ру.би.но.вы.м ла.зе.ром
Ри.су.но.к А.37
Ис.хо.дн.ый кр.ис.та.лл ал.ма.за с но.во.об.ра.зо.ва.ни.ям.и (ви.д
св.ер.ху) [10]
89
Ри.су.но.к А.38
Ис.хо.дн.ый кр.ис.та.лл ал.ма.за с но.во.об.ра.зо.ва.ни.ям.и (ви.д
сб.ок.у) [10]
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
гр.аф.ит.ны.й по.ро.шок
СП.ОС.ОБ СИ.НТ.ЕЗ.А АЛ.МА.ЗОВ
Сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в, вк.лю.ча.ющ.ий пр.ес.со.ва.ни.е гр.аф.ит.но.го
по.ро.шк.а в ка.пс.ул.е пр.ес.с-фо.рм.ы с по.мо.щь.ю вз.ры.ва за.ря.да ВВ
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
Ри.су.но.к А.40 пр.ес.с-фо.рм.а в сб.ор.е пе.ре.д пр.ес.со.ва.ни.ем гр.аф.ит.но.го
по.ро.шка
Ри.су.но.к А.41 пр.ес.с-фо.рм.а в сб.ор.е по.сл.е пр.ес.со.ва.ни.я.
Ри.су.но.к А.39 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.кая сх.ем.а по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в, вк.лю.ча.ющ.ий
пр.ес.со.ва.ни.е гр.аф.ит.но.го по.ро.шк.а в ка.пс.ул.е пр.ес.с-фо.рм.ы с по.мо.щь.ю
вз.ры.ва за.ря.да ВВ
Ри.су.но.к А.40
Пр.ес.с-фо.рм.а в сб.ор.е пе.ре.д пр.ес.со.ва.ни.ем гр.аф.ит.но.го
по.ро.шк.а [11]
90
Ри.су.но.к А.41
Пр.ес.с-фо.рм.а в сб.ор.е по.сл.е пр.ес.со.ва.ни.я [11]
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
ал.ма.зн.ое зе .рно
СП.ОС.ОБ СИ.НТ.ЕЗ .А АЛ.МА.ЗОВ
вк.лю.ча.ет
по .ме.ще.ни.е
по .дл.ож.ки,
им .ею.ще.й
ал.ма.зн .ое
зе .рн.о
с
пр.ед.ва.ри.те.ль.но за .да.нн.ым ра .зм.ер .ом и пр .ед.ва.ри.те.ль.но за.да.нн.ой
оп.ти.че.ск.ой ор .ие.нт.ац.ие.й, в ка .ме.ру дл.я ос.ущ.ес.тв.ле.ни .я хи .ми.че.ск.ог.о
па.ро.фа.зн.ого
ос.аж.де.ни.я
(CV.D),
по .да.чу
в
ка .ме.ру
во .до.ро.да,
уг.ле.во.до.ро.дн.ог.о га.за, со .де.рж.ащ.ег.о уг .ле.ро.д, га.за, со .де.рж.ащ.ег.о аз.от,
и га.за, со .де.рж.ащ.ег.о ди.бо.ран, об .а из ко .то.ры.х пр .ис.по.со.бл.ен.ы дл.я
ус.ко.ре.ни.я
ск.ор .ос.ти
ро .ст.а
ал.ма.за
на
по .дл.ож.ке,
пр .ил.ож.ен.ие
эл.ек.тр.ич.ес.ко.го по .ля дл.я об .ра.зо.ва.ни .я пл.аз.мы бл.из по .дл.ож.ки
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ .ОЙ.СТ.ВА
Ри.су.но.к А.43 пр .ед.ст.ав.ля.ет со .бо.й ди .аг.ра.мм.у эн .ер.ге.ти.че.ск.их зо .н
ал.ма.за, вы .ра.ще.нн.ог.о во вр .ем.я пр .оц.ес.са хи .ми.че.ск.ог.о па.ро.фа.зн.ого
ос.аж.де.ни.я, ко .то .ра.я по .ка.зы.ва.ет по .ло .же.ни.е до .но.рн.ых ур .ов.не.й аз.от.а и
ак.це.пт.ор.ны.х ур .ов.не.й бо .ра в за .пр.ещ.ен.но.й зо .не
Ри.су.но.к
А.44
пр .ед.ст.ав.ля.ет
со .бо.й
бл.ок-сх.ем.у
пр .оц.ес.са,
по.ка.зы.ва.ющ.ую аз.от (0,015 об .ъе.мн .ог.о со .де.рж.ан.ия в пр .оц.ен.та.х) и
91
ди.бо.ран (0,005 об .ъе.мн.ог.о со .де.рж.ан .ия в пр .оц.ен.та.х), ис .по.ль.зо.ва.нн.ые
в оп .ти.ма.ль.ны.х ко .ли.че.ст.ва.х в га .зо.во.й см.ес.и в со .от.ве.тс.тв.ии с
ва.ри.ан.то.м ос.ущ.ес.тв.ле.ни.я на.ст.оя.ще.го из.об.ре.те.ни.я.
Ри.су.но.к А.45 пр .ед.ст.ав.ля.ет со .бо .й бл.ок-сх.ем.у пр.оц.ес.са, ко .гд.а
ис.по.ль.зу.ет.ся то .ль.ко по .то.к аз.от.а в га .зо.во.й см.ес.и.
Ри.су.но.к А.46 пр .ед.ст.ав.ля.ет со .бо .й бл.ок-сх.ем.у пр .оц .ес.са, гд .е не
ис.по.ль.зу.ют.ся аз .от и ди.бо.ран, а ал.ма.з вы .ра.щи.ва.ет.ся ис .кл.юч.ит.ел.ьн.о
пр.и ис.по.ль.зо.ва.ни .и ме.та.на и во .до.ро .да в га .зо.во.й см.ес.и.
Ри.су.но.к А.47 пр .ед.ст.ав.ля.ет со .бо .й ин .фр.ак.ра.сн.ый Фу.рь.е-сп.ек.тр
ал.ма.за, ос .аж.де.нн .ог.о в пр .оц.ес.се хи .ми .че.ск.ог.о па.ро.фа.зн .ого ос.аж.де.ния
Ри.су.но.к
А.48 пр .ед.ст.ав.ля.ет со .бо .й сп .ек.тр фо .то.лю.ми.не.сц.ен.ци.и
ал.ма.за, ос.аж.де.нн .ог.о в пр .оц.ес.се хи .ми .че.ск.ог.о па.ро.фа.зн .ого ос.аж.де.ни.я
в со .от.ве.тс.тв.ии с ва .ри.ан.то.м ос.ущ.ес.тв.ле.ни.я на.ст.оя.ще.го из.об.ре.те.ни.я
пр.и ис.по.ль.зо.ва.ни.и аз.от.а в га .за.х, по .да.ва.ем.ых во вр .ем.я пр .оц.ес.са
хи.ми.че.ск.ог.о па.ро .фа.зн.ого ос.аж.де.ния
Ри.су.но.к А.49 ук .аз.ыв.аю.щи.й на на .ли .чи.е пр .им.ес.ей в ал.ма.за.х.
Ри.су.но.к А.50 пр .ед.ст.ав.ля.ет со .бо.й сп .ек.тр ко .мб.ин.ац.ио.нн .ог.о ра.сс.ея.ни.я
об.ра.зц.ов, вы .ра.ще.нн.ых в пр .оц.ес.се
Ри.су.но.к
А.51
пр .ед.ст.ав.ля.ет
со .бо.й
из.об.ра.же.ни.я
оп .ти.че.ск.ог.о
ми.кр.ос.ко.па пр .и бо .ль.шо.м ув.ел.ич.ен.ии ал.ма.зо.в, вы .ра.ще.нн.ых в
пр.оц.ес.се хи .ми.че.ск.ог.о па.ро.фа.зн.ого ос.аж.де.ни.я.
Ри.су.но.к
А.52
пр .ед.ст.ав.ля.ет
со .бо.й
из.об.ра.же.ни.я
оп .ти.че.ск.ог.о
ми.кр.ос.ко.па пр .и бо .ль.шо.м ув.ел.ич.ен.ии ал.ма.зо.в, вы .ра.ще.нн.ых в
пр.оц.ес.се хи .ми.че.ск.ог.о па.ро.фа.зн.ого ос.аж.де.ния
Ри.су.но.к А.42 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ем.а по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в по.кр.ыт.ие.м
не.су.ще.й
по.дл.ож.ки
сл.ое.м
по.ли.кр.ис.та.лл.ич.ес.ко.го
ма.те.ри.ал.а[12]
92
CV.D
ал.ма.зн.ог.о
Ри.су.но.к А.43 Ди.аг.ра.мм.а эн.ер.ге.ти.че.ск.их зо.н ал.ма.за с це.нт.ра.ми аз.от.а и
бо.ра[12]
Ри.су.но.к А.44 Бл.ок-сх.ем.а пр.оц.ес.са[12]
93
Ри.су.но.к А.45 Бл.ок-сх.ем.а пр.оц.ес.са[12]
Ри.су.но.к А.46
Бл.ок-сх.ем.а пр.оц.ес.са[12]
94
Ри.су.но.к А.47
Ин.фр.ак.ра.сн.ый Фу.рь.е-сп.ек.тр ал.ма.за[12]
Ри.су.но.к А.48
Сп.ек.тр фо.то.лю.ми.не.сц.ен.ци.и ал.ма.за[12]
95
Ри.су.но.к А.49
ук.аз.ыв.аю.ща.я на
на.ли.чи.е пр.им.ес.ей [12]
Ри.су.но.к А.50 Сп.ек.тр ко.мб.ин.ац.ио.нн.ог.о ра.сс.ея.ни.я об.ра.зц.ов [12]
96
Ри.су.но.к А.51 Из.об.ра.же.ни.е оп.ти.че.ск.ог.о ми.кр.ос.ко.па пр.и бо.ль.шо.м
ув.ел.ич.ен.ии ал.ма.зо.в [12]
Ри.су.но.к А.52 Из.об.ра.же.ни.я оп.ти.че.ск.ог.о ми.кр.ос.ко.па пр.и бо.ль.шо.м
ув.ел.ич.ен.ии ал.ма.зо.в [12]
97
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ее
вз.ры.вч.ат.ое
ве.ще.ст.во
с
от.ри.ца.те.ль.ны.м
ки.сл.ор.од.ны.м ба.ла.нс.ом
СП.ОС.ОБ СИ.НТ.ЕЗ.А АЛ.МА.ЗОВ
сп.ос.об
вк.лю.ча.ет
фо.рм.ир.ов.ан.ие
за.ря.да
уг.ле.ро.до.со.де.рж.ащ.ег.о
вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва с от.ри.ца.те.ль.ны.м ки.сл.ор.од.ны.м ба.ла.нс.ом,
ок.ру.же.ни.е за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва ох.ла.жд.аю.ще.й жи.дк.ос.ть.ю,
ра.зм.ещ.ен.ие за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва в ге.рм.ет.ич.но.й вз.ры.вн.ой
ка.ме.ре, ин.иц.ии.ро.ва.ни.е ег.о де.то.на.ци.и, из.вл.еч.ен.ие из вз.ры.вн.ой ка.ме.ры
ко.нд.ен.си.ро.ва.нн.ых
пр.од.ук.то.в
де.то.на.ци.и
и
вы.де.ле.ни.е
ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых ал.ма.зо.в.
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
Ри.су.но.к А.54 из.вл.еч.ен.ие из вз.ры.вн.ой ка.ме.ры ко.нд.ен.си.ро.ва.нн.ых
пр.од.ук.то.в де.то.на.ци.и и вы.де.ле.ни.е ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых ал.ма.зо.в
Ри.су.но.к А.53 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ема по.лу.че.ни.я ле.ги.ро.ва.нн.ых
ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых ал.ма.зов
Ри.су.но.к А.54
Из.вл.еч.ен.ие из вз.ры.вн.ой ка.ме.ры ко.нд.ен.си.ро.ва.нн.ых
пр.од.ук.то.в де.то.на.ци.и и вы.де.ле.ни.е ул.ьт.ра.ди.сп.ер.сн.ых ал.ма.зо.в [13]
98
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА ИС.ХО.ДН.ОГ.О СП.ОС.ОБА
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.е вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва
СП.ОС.ОБ ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я АЛ.МА.ЗОВ
сп.ос.об по.лу.че.ни.я ал.ма.за в де.то.на.ци.он.но.й во.лн.е за.кл.юч.ае.тс.я в
пр.иг.от.ов.ле.ни.и за.ря.да вз.ры.вч.ат.ог.о ве.ще.ст.ва (ВВ) с от.ри.ца.те.ль.ны.м
ки.сл.ор.од.ны.м ба.ла.нс.ом, де.то.ни.ро.ва.ни.и ег.о во вз.ры.вн.ой ка.ме.ре
вы.со.ко.го
да.вл.ен.ия
в
га.зо.жи.дк.ос.тн.ой
ох.ла.жд.аю.ще.й
ср.ед.е,
чт.о
ок.ру.жа.ющ.ую за.ря.д ВВ ср.ед.у в ка.ме.ре со.зд.аю.т пе.ре.д по.др.ыв.ом и по.сл.е
по.др.ыв.а ВВ пу.те.м ра.сп.ыл.ив.ан.ия в га.зо.об.ра.зн.ых пр.од.ук.та.х вз.ры.ва
ох.ла.жд.аю.ще.й жи.дк.ос.ти
СТ.РУ.КТ.УР.А И СВ.ОЙ.СТ.ВА
Ри.су.но.к А.56 ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в.
Ри.су.но.к А.55 – Те.хн.ол.ог.ич.ес.ка.я сх.ема по.лу.че.ни.я ал.ма.за в
де.то.на.ци.он.но.й во.лне
Ри.су.но.к А.56 Ус.та.но.вк.а дл.я по.лу.че.ни.я ал.ма.зо.в [14]
99
НА.ЗВ.АН.ИЕ СП.ОС.ОБА
ХА.РА.КТ.ЕР.ИС.ТИ.КА
СП.ОС.ОБ
ИС.ХО.ДН.ОГ.О
АЛ.МА.ЗОВ
ПО.ЛУ.ЧЕ.НИ.Я
СП.ОС.ОБА
1.1.
Сп.ос.об
по.лу.че.ни.я фу.лл.ер.ен С60
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й
ма.те.ри.ал,
а
им.ен.но
пу.те.м де.йс.тв.ия вы.со.ки.х
фу.лл.ер.ен C60, по.дв.ер.га.ют
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ко.го
де.йс.тв.ию
да.вл.ен.ия.
кв.аз.иг.ид.ро.ст.ат.ич.ес.ки.х
да.вл.ен.ий
вы.со.ки.х
3-5
ГП.а
и
те.мп.ер.ат.ур.ы 973-1173 K,
от.ли.ча.ющ.ий.ся
те.м,
чт.о
пе.ре.д
по.ме.ще.ни.ем
фу.лл.ер.ен.а
по.д
пр.ес.с
фу.лл.ер.ен в те.че.ни.е 30
ми.ну.т на.хо.ди.тс.я в по.то.ке
во.до.ро.да.
1.2
Сп.ос.об
по.лу.че.ни.я уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.е
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
ал.ма.за до.ба.вк.и ка.рб.иды
Хи.ми.че.ск.ий
сп.ос.об
по.лу.че.ни.я ис.ку.сс.тв.ен.ны.х
НТ.НР-ме.то.до.м («в.ыс.ок.ая
ал.ма.зо.в,
те.мп.ер.ат.ур.а
вк.лю.ча.ющ.ий
-
вы.со.ко.е
си.нт.ез
из
гр.аф.ито-
ра.сп.ла.вл.ен.но.й
ме.та.лл.ич.ес.ко.й
см.ес.и
в
ме.та.лл.ич.ес.ко.й
ап.па.ра.та.х
вы.со.ко.го
от.ли.ча.ющ.ий.ся
да.вл.ен.ие.»)
да.вл.ен.ия (АВ.Д).
ал.ма.зо.в
в
ма.тр.иц.е,
те.м,
си.нт.ез
чт.о
ал.ма.зо.в
ос.ущ.ес.тв.ля.ют
пр.и
не.по.ср.ед.ст.ве.нн.ом
вз.аи.мо.де.йс.тв.ии
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.й
до.ба.вки
1.3.
Сп.ос.об
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
по.лу.че.ни.я гр.аф.ит и фу.лл.ер.ен
во.зд.ей.ст.ви.е на гр.аф.ит с
ал.ма.за
фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р
во.зд.ей.ст.ви.ем на гр.аф.ит с
да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом в
100
фу.лл.ер.ен.ом и ка.та.ли.за.то.р
об.ла.ст.и
да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом в
ал.ма.за
об.ла.ст.и
ст.аб.ил.ьн.ос.ти
вы.де.рж.ко.й пр.и да.вл.ен.ии и
по.сл.ед.ую.ще.й
те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а,
ал.ма.за
с
ст.аб.ил.ьн.ос.ти
с
по.сл.ед.ую.ще.й
вы.де.рж.ко.й пр.и да.вл.ен.ии
и те.мп.ер.ат.ур.е си.нт.ез.а.
1.4. Сп.ос.об во.зд.ей.ст.ви.я на об.ра.зе.ц из гр.аф.ит.а и пу.те.м
им.пу.ль.сн.ог.о
об.ра.зе.ц гр.аф.ит.а и ме.та.лл.а ме.та.лла
во.зд.ей.ст.ви.я
да.вл.ен.ие.м
гр.аф.ит.а
и
на.гр.ев.ом
ос.ущ.ес.тв.ля.ют
уд.ар.но.й
на
и
об.ра.зе.ц
ме.та.лл.а
да.вл.ен.ие.м и на.гр.ев.ом
во.лн.ой вз.ры.ва вн.еш.не.го
за.ря.да ВВ.
Сп.ос.об
1.5.
по.лу.че.ния уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й
ис.ку.сс.тв.ен.но.го ал.ма.за в газ.
ре.ак.ци.он.но.й
пу.те.м
ра.зл.ож.ен.ие
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за
ка.ме.ре
ра.зл.ож.ен.ие
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.ще.го га.за.
1.6
Сп.ос.об
ис.ку.сс.тв.ен.но.го
на.ра.бо.тк.ой
по.лу.че.ни.я уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.й
ал.ма.за эл.ек.тр.од
выполняется
с
наработки
жи.дк.ог.о
помощью
жидкого
расплава углерода между
ра.сп.ла.ва уг.ле.ро.да ме.жд.у
углеродсодержащими
уг.ле.ро.дс.од.ер.жа.щи.ми
электродами
эл.ек.тр.од.ам.и.
1.7.
Способ
получения углеродсодержащий
воздействие
на
искусственного алмаза при образец
углеродсодержащий
пропускании
импульса
образец
электрического
тока
температурой,
по
проводнику,
расположенному
внутри
образца.
давлением
и
при
пропускании
импульса
электрического
тока
по
проводнику,
расположенному
образца
101
внутри
1.8.
Способ
получения графит
искусственного
путем
получают из графита на
алмаза
подложке
расположения
графита
на
в
присутствии
электродов
подложке,
путем
расположения графита на
являющейся электродом с
подложке,
отрицательным
электродом
зарядом,
являющейся
с
расположенной в кварцевой
отрицательным
зарядом,
пробирке.
положенный в кварцевой
пробирке, и при нагреве до
1000°C при атмосферном
давлении в радиационной
печи.
1.9
Способ
получения электрическая дуга
предложена
установка,
искусственного алмаза из
которая
позволяет,
электрической дуги.
буквально за доли секунды,
не оставляя времени на
испарение
жидкости,
извлекать расплав вихрем
потока сжатого газа, из
электрической
дуги,
транспортировать
жидкий
его
охладитель,
расплав
и
в
где
углерода,
интенсивно
охлаждаясь,
кристаллизуется в алмаз.
1.10
Способ
получения монокристалл алмаза
искусственного
алмаза
монокристалл
алмаза
покрывают
нефтяной
облучением
пленкой
и
облучают
миллисекундным
миллисекундным
рубиновым лазером.
рубиновым
лазером
с
плотностью энергии 35-40
Дж/см2 и
длительностью
импульса 0,5 мс.
102
1.11
Способ
алмазов,
прессование
получения графитный порошок
включающий
Способ получения алмазов,
включающий
графитного
графитного
прессование
порошка
в
пресс-формы
с
порошка в капсуле пресс-
капсуле
формы с помощью взрыва
помощью взрыва заряда ВВ
заряда
1.12
ВВ.
Способ
алмазов
получения алмазное зерно
включает
покрытием
подложки,
помещение
имеющей
несущей подложки слоем
алмазное
зерно
с
поликристаллического CVD
предварительно
алмазного материала.
размером и предварительно
заданным
заданной
оптической
ориентацией, в камеру для
осуществления
химического
парофазного
осаждения (CVD), подачу в
камеру
водорода,
углеводородного
газа,
содержащего углерод, газа,
содержащего азот, и газа,
содержащего диборан, оба
из которых приспособлены
для
ускорения
скорости
роста алмаза на подложке,
приложение электрического
поля
для
образования
плазмы близ подложки
1.13Способ
легированных
получения углеродосодержащее
способ
включает
взрывчатое вещество с формирование
ультрадисперсных алмазов отрицательным
кислородным балансом
заряда
углеродосодержащего
взрывчатого
вещества
с
отрицательным
кислородным
103
балансом,
окружение
заряда
взрывчатого
вещества
охлаждающей
жидкостью,
размещение
заряда
взрывчатого
вещества
герметичной
в
взрывной
камере, инициирование его
детонации, извлечение из
взрывной
камеры
конденсированных
продуктов
детонации
и
выделение
ультрадисперсных алмазов.
1.14Способ
алмаза
в
получения углеродсодержащее
детонационной взрывчатого вещества
волне
способ получения алмаза в
детонационной
волне
заключается
в
приготовлении
заряда
взрывчатого вещества (ВВ)
с
отрицательным
кислородным
балансом,
детонировании
его
во
взрывной камере высокого
давления в газожидкостной
охлаждающей
среде,
что
окружающую
заряд
ВВ
среду в камере создают
перед подрывом и после
подрыва
путем
распыливания
в
газообразных
продуктах
взрыва
жидкости
104
ВВ
охлаждающей
Выводы по разделу на рисунке А.57
Рисунок А.58
Фазовая диаграмма углерода [23]
Рисунок А.59
Диаграмма давление. [23]
105
Рисунок А.60 Искусственные алмазы [23]
Рисунок
Схема эксперимента [17]
106
Рисунок А.76 [17]
Рисунок А.78
Рисунок А.77 [17]
Расчет степени сжатия и лагранжевой скорости звука в
области фазового перехода [17]
107
Рисунок А.79
Рисунок А.81
[17]
Рисунок А.80 [17]
Результаты численного моделирования в сравнении с
экспериментальными данными [17]
108
Рисунок А.82
Эволюция профилей давления и распределения
концентрации алмаза по результатам численного моделирования [17]
109
Рисунок А.83
Фазовая и реакционная диаграмма углерода О. И.
Лейпунского, 1939 [18]
Рисунок А.84
Линии равновесия алмаз – графит [18]
110
Рисунок А.85
Реакционная диаграмма углерода из патента Г. Стронга [18]
0
Рисунок А.86
Фазовая и реакционная диаграмма углерода Лейпунского из
статьи Ф. Банди и др., 1973 г. [18]
111
ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
фуллерен С60
ВЫДЕРЖКА
0.3 г фуллерена, предварительно выдержанного в течение 30 минут в токе
водорода в проточной микроустановке в импульсном режиме на
хроматографе "CHROM 5",
СМЕШИВАНИЕ
Фуллерен смешивают с поли(гидридокарбином) в соотношении 1:1
ЗАКЛАДКА
помещение под пресс усилием 5 тонн
ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЫСОКИХ КВАЗИГИДРОСТАТИЧЕСКИХ
ДАВЛЕНИЙ
фуллерен C60, подвергают действию высоких вазигидростатических
давлений 4 ГПа и температуре 1173 K
Рисунок А.94 – Технологическая схема получения искусственных алмазов
под действием квазигидростатического давления [1]
112
Рисунок А.95
Технологическая схема получения искусственных алмазов
под действием квазигидростатического давления [3.4]
113
Рисунок А.96
Промышленный Газовый Хроматографический Комплекс
[3.5]
Рисунок А.97
Пресс Гидравлический ПБ6320М [3.5]
114
Рисунок А.98
Оборудование для изготовления алмазов GY750 hpht [3.5]
115
ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Разовая графитовая пресс-форма
ПРОПИТКА
пропитка матрицы пропиточным материалом в печи
УКЛАДКА И ЗАГРУКА
укладка алмазов и загрузка шихты
ПРЕССОВАНИЕ
формовании и прессовании шихты матрицы под графитовую пресс-форму
помещают основание
СПЕКАНИЕ
спекание в вакуумной печи
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИ
графитовую пресс-форму изготавливают со сквозными отверстиями,
формы и размеры которых соответствуют нижней проекции сечения
секторов матрицы коронки
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА
На рисунке А.100 приведена пресс-форма с установленным корпусом в
двух проекциях (вид сбоку и снизу)
На рисунке А.101 приведена схема пропитки матрицы буровой коронки в
двух проекциях (вид сбоку и снизу)
Рисунок А.99 – Технологическая схема получения биметаллических
материалов
с
поверхностным
слоем
алмазами [23]
116
упрочненными
искусственными
Рисунок А.100
Пресс-форма с установленным корпусом в двух проекциях
(вид сбоку и снизу) [3.6]
Рисунок А.101
Схема пропитки матрицы буровой коронки в двух
проекциях (вид сбоку и снизу) [3.6]
117
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв