RU1533218C - Способ получени поликристаллического алмаза - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству искусственных алмазов и может быть использовано в тех отрасл х народного хоз йства, где примен ютс  материалы повышенной чистоты. Цель изобретени  - уменьшение содержани  примесей в алмазе. Изобретение описывает способ получени  поликристаллического алмаза, включающий нагревание со скоростью 600-800° С/с угле- родсодёржащего материала, отделенного от катализатора-металлсодержащей смеси с зернистостью 2-6 мкм, состо щей из порошков монокарбида вольфрама, карбида титана и металла из группы, включающей никель, кобальт, титан, причем металл берут в количестве 6-20 мас.% от металлсодержащей-смеси, дб температуры синтеза при повышенном давлении и выдержку его при тех же температуре и давлении. Углерод- содержащий материал отделен от катализатора раздел ющим слоем из-соли- карбоната, бикарбоната или оксалата аммони , которую берут в количестве 20-35% от исходного углеродсодержаще- го материала. Изобретение позвол ет получить поликристаллический алмаэ с суммарным содержанием примесей менее 0,1 мас.%. При этом в алмазе отсутствуют примеси, снижающие его термическую стойкость. 1 9.п.ф-лы, 1 табл.. (Л

Description

Изобретение относитс  к производству искусственных алмазов и может быть использовано в приборостроении, электронной промышленности, обработке цветных металлов и других отрас л х народного хоз йства, где примен ютс  материалы повышенной чистоты.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение содержани  примесей в алмазе.

Пример 1. В камеру высокого давлени  и температуры помещают контейнер из литографского камн , внутренний объем которого путем набивки

последовательно заполн ют сначала , порошкообразной металлсодержащей смесью состава, мас.Х: WC 75; TiC 5, foi 20, зернистостью 4 мкм, затем размещают раздел ющий слой из бикарбоната аммони , на него помещают графитоиый материал марки МПГ-6 в виде пластины 2,,,0, снова пают раздел ющий слой из бикарбонате аммони  и слой порошкообразной ме- таллсодержащей смеси, при этом раэ- де п ющий слой берут массой 17,6 мг, что составл ет 35 мас.% от массы

ВЖ.А

углеродсодержащего материала, а порошкообразную металлсодержащую смесь берут массой 1400 мг дл  заполнени - всего объема реакционного контейнера. На оснащенной контейнер воздействуют давлением до рабочего давлени  8,5 ГПа, а затем поднимают температуру со скоростью 700°С до рабочей температуры . После этого температуру в камере снижают до комнатной , а давление - до атмосферного и извлекают алмазный продукт.

В результате графитова  пластина полностью переходит в поликристаллический алмаз. Образовавшийс  алмаз светло-желтого цвета сохран ет форму пластины 1,,5«3,5 мм, имеет мелкозернистую структуру (размер зерна 5 мкм и менее), не содержит пор, трещин. Примеси материала оболочки- нагревател  по данным элементного анализа составили, мас.%: ,02; ,01j ,01; Ni-0,05; «-U.01. Термическа  прочность алмазных поликристаллов составл ет 900°С, а электросопротивление пор дка 1(УаОм.см.

В таблице представлены данные по чистоте алмазов, полученных по изобретению и результаты сравнительных примеров.

Из представленных в таблице данных следует, что изобретение позвол ет получить поликристаллический алмазный материал с суммарным содержанием примесей менее 0,1 мас.%, в то врем  как алмазы, полученные известным способом, даже при применении солей аммони  (см. примеры 12, 13), содержат больше примесей по их качественно-количественному составу.

При осуществлении способа по изобретению, в отсутствии аммонийных солей, качественно-количественный состав примесей в алмазах находитс  на уровне аналогичного показател  дл  известного способа. Преимущества способа по изобретению объ с н ютс.присутствием легкоплавких аммонийных солей, которые перевод т импульсным нагреванием в газообразное состо ние с образованием внутри газонепроницаемой оболочки-нагревател  среды газа высокого давлени , который заполн ет все свободное, в том числе и открытое пороговое про- - странство вокруг и в объеме углеродсодержащего материала. Таким образом, углеродсодержащий материал оказываетс  под действием всестороннего равномерного сжати  слоем газа высокой

IQ плотности, преп тствующего проникновению внутрь углеродсодержащего материала примесей веществ из оболочки- нагревател .

Таким образом, способ по иэобрете15 нию предусматривает алмазообразование без доступа катализатора в углеродсодержащий материал при равномерном всестороннем сжатии его газом высокого давлени  взамен сжати  в жесткой

2Q неоднородной среде.

К достоинствам изобретени  относитс  так же отсутствие примесей в ви- оде включений, снижающих термическую стойкость поликристаллов алмаза.

25

Claims (2)

1.Способ получени  поликристаллического алмаза, включающий нагрева ,Q ние углеродсодержащего материала, отделенного от металлсодержащего катализатора раздел ющим слоем, до температуры синтеза при сповышенном давлениг с последующей выдержкой его при тех же температурах и давлении, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  содержани  примесей в алмазе , раздел ющий слой выполн ют из соли аммони , вз той в количестве 20-35 мас.% от исходного углеродсодержащего материала, а в качестве катализатора используют металлсодержащую смесь с зернистостью 2-6 мкм, состо щую из порошков монокарбида ., вольфрама, карбида титана и металла из группы, включающей никель, кобаль титан, причем металл берут в количестве 6-20 мас.% от металлсодержащей смеси, и нагрев углеродсодержащего

материала ведут со скоростью 600 - 50 800 С/с.

2.Способ по п. отличающий с   тем, что соль аммони  берут иэ -группы, включающей карбо нат, бикарбонат и оксалат аммони .

35

40

HfB( аер исто- стыв 2 мки

б Со

600 Со t 5,4; V 7.5, Т1 0.5; С 1,2; Si O.J;

Mg 0,03; ft 1,2; Al 0,9, удельное электросопротивление I01 Ом-см.

.Составитель Н.К дннец

Редактор Т.Пилнпенко Техред л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 1970

Тираж ..

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное