RU2023659C1 - Способ получения алмаза - Google Patents
Способ получения алмаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023659C1 RU2023659C1 SU4891194A RU2023659C1 RU 2023659 C1 RU2023659 C1 RU 2023659C1 SU 4891194 A SU4891194 A SU 4891194A RU 2023659 C1 RU2023659 C1 RU 2023659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass percent
- graphite
- inert additive
- colloxylin
- dinitrotoluene
- Prior art date
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Inorganic materials [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 16
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 12
- DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 2,3-dinitrotoluene Chemical compound CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 8
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 colloxylin Chemical compound 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- GWEHVDNNLFDJLR-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylurea Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=O)NC1=CC=CC=C1 GWEHVDNNLFDJLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract 1
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical class Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Использование: для производства суб- и микропорошков алмаза. Сущность: в способе получения алмаза путем сжатия смеси графита и охлаждающей среды ударными волнами, генерируемыми детонацией заряда взрывчатого вещества, по которому в качестве охлаждающей среды берут смесь однохлористой меди с хлористым натрием и/или хлористым калием при следующем соотношении компонентов, мас. % : графит 5 - 20; однохлористая медь 5 - 35; хлористый натрий и/или хлористый калий 50 - 90; в качестве взрывчатого вещества берут контактный заряд из смеси нитроглицерина, коллоксилина, динитротолуола и инертной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: коллоксилин 40 - 60; нитроглицерин 25 - 40; динитротолуол 1,5 - 12; инертная добавка 1,5 - 8; в качестве инертной добавки используют индустриальное масло, дибутилфталат, диалкилдифенилмочевину, мел. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению сверхтвердых материалов и может быть использовано для производства суб- и микропорошков алмаза.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий ударное воздействие на смесь графита и охлаждающей среды, в качестве которой применяют вещества, служащие на стадии выделения алмаза катализаторами селективного окисления графита [1]. Ударное воздействие осуществляют цилиндрической трубой-ударником.
Недостатками этого способа являются применение трубы-ударника, существенно усложняющего устройство ударного сжатия, и связанный с этим дополнительный расход металла, требуемого для изготовления ударника.
Другой недостаток - низкая сохраняемость ампул при содержании охлаждающей среды (хлоридов меди) в реакционной смеси выше 50-60 мас.% вследствие увеличения степени разложения хлоридов меди и образования газообразных продуктов. Для экспериментальной проверки способа [1] были проведены дополнительные опыты. Результаты представлены в примерах 1, 2.
Целью изобретения является упрощение процесса получения алмаза.
Цель достигается путем сжатия смеси графита и охлаждающей среды, служащей для стадии выделения алмаза катализатором селективного окисления графита, ударными волнами, генерируемыми детонацией контактного заряда взрывчатого вещества, в качестве которого берут смесь коллоксилина, нитроглицерина, динитротолуола и инертной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коллоксилин 40-60
Нитроглицерин 25-40
Динитротолуол 1,5-12
Инертная добавка 1,5-8, причем в качестве инертной добавки используют индустриальное масло, дибутилфталат, диалкилдифенилмочевину, мел; а в качестве охлаждающей среды используют смесь однохлористой меди и хлористого натрия и/или хлористого калия при следующем соотношении компонентов реакционной смеси, мас.%:
Графит 5-20
Однохлористая медь 5-35
Хлористый натрий и/или
хлористый калий 50-90
Использование смеси однохлористой меди с хлористым натрием и/или хлористым калием и контактного трубчатого заряда взрывчатого вещества, состоящего из смеси коллоксилина, нитроглицерина, динитротолуола и инертной добавки, позволяет исключить из процесса ударного сжатия трубу-ударник, повысить устойчивость охлаждающей среды при давлениях и температурах ударного сжатия, снизить содержание графита в реакционной смеси, улучшив условия закалки алмаза, и в результате упростить процесс получения алмаза и улучшить сохраняемость ампул.
Коллоксилин 40-60
Нитроглицерин 25-40
Динитротолуол 1,5-12
Инертная добавка 1,5-8, причем в качестве инертной добавки используют индустриальное масло, дибутилфталат, диалкилдифенилмочевину, мел; а в качестве охлаждающей среды используют смесь однохлористой меди и хлористого натрия и/или хлористого калия при следующем соотношении компонентов реакционной смеси, мас.%:
Графит 5-20
Однохлористая медь 5-35
Хлористый натрий и/или
хлористый калий 50-90
Использование смеси однохлористой меди с хлористым натрием и/или хлористым калием и контактного трубчатого заряда взрывчатого вещества, состоящего из смеси коллоксилина, нитроглицерина, динитротолуола и инертной добавки, позволяет исключить из процесса ударного сжатия трубу-ударник, повысить устойчивость охлаждающей среды при давлениях и температурах ударного сжатия, снизить содержание графита в реакционной смеси, улучшив условия закалки алмаза, и в результате упростить процесс получения алмаза и улучшить сохраняемость ампул.
Конкретное осуществление изобретения подтверждается примерами 3-17. Пример 3 раскрывает условия реализации изобретения.
П р и м е р 1. 24 г смеси графита (50 мас.%) и однохлористой меди (50 мас. %) загружают в зазор между металлическим стержнем и трубой и закрывают металлической пробкой. Ампулу с реакционной смесью вставляют коаксиально в трубу-ударник. Все устройство окружают зарядом насыпного гексогена. Инициируют детонацию гексогена. При этом продукты детонации гексогена разгоняют внешнюю трубу-ударник, при соударении которой с внешней стенкой ампулы в реакционной смеси генерируются давления до 30 ГПа. После ударного воздействия смесь алмаза, графита и однохлористой меди извлекают из ампулы, дробят и окисляют графит на воздухе при 370-410оС. Окисленную смесь обрабатывают кипящими водными растворами кислот и гидроокисей.
Выход алмаза 3 мас.%.
П р и м е р 2. Смесь 40 мас.% графита и 60 мас.% однохлористой меди загружают в ампулу и подвергают ударному воздействию, как в примере 1. Визуальный осмотр ампулы показал, что в процессе ударного сжатия из ампулы была выбита пробка, а реакционная смесь выброшена в атмосферу. На внутренних стенках ампулы обнаружены следы оплавленной металлической меди.
П р и м е р 3. 360 г смеси графита (10 мас.%), хлористого натрия (70 мас. % ) и однохлористой меди (20 мас.%) загружают в зазор между металлическим стержнем и трубой. Трубу закрывают с обоих концов металлическими пробками. Ампулу вставляют коаксиально внутрь трубчатого заряда взрывчатого вещества из смеси коллоксилина, нитроглицерина, динитротолуола и инертной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коллоксилин 55,0
Нитроглицерин 35,0
Динитротолуол 3,0
Индустриальное масло 1,0
Дибутилфталат 2,0
N,Nl-Диметил-N,Nl-дифеенил-
мочевина 2,5
Мел 1,5 В этом взрывном устройстве заряд взрывчатого вещества контактирует непосредственно с внешней стенкой ампулы и поэтому труба-ударник не используется.
Коллоксилин 55,0
Нитроглицерин 35,0
Динитротолуол 3,0
Индустриальное масло 1,0
Дибутилфталат 2,0
N,Nl-Диметил-N,Nl-дифеенил-
мочевина 2,5
Мел 1,5 В этом взрывном устройстве заряд взрывчатого вещества контактирует непосредственно с внешней стенкой ампулы и поэтому труба-ударник не используется.
После ударного воздействия реакционную смесь извлекают из ампулы, дробят, хлористый натрий растворяют в горячей воде и выделяют алмаз, как в примере 1.
Выход алмаза 30,5 мас.%.
Другие примеры приведены в таблице.
Как видно из таблицы, при уменьшении содержания графита в реакционной смеси ниже 5 мас.% при достаточно высоком относительном выходе значительно снижается абсолютный выход алмаза из-за низкого содержания графита в исходной реакционной смеси, а при содержании графита более 20 мас.% резко падает относительный выход.
Уменьшение содержания в реакционной смеси однохлористой меди ниже 5 мас. % снижает эффективность последующего каталитического окисления графита из-за низкого содержания катализатора - однохлористой меди - в окисляемой смеси, а увеличение содержания однохлористой меди выше 35 мас.% снижает сохраняемость ампул и эффективность каталитического окисления графита в результате возникновения диффузионных ограничений в процессе окисления - в этом случае однохлористая медь начинает экранировать частицы графита, затрудняя доступ к ним кислорода воздуха.
Увеличение содержания во взрывчатом веществе коллоксилина более 60 мас. % приводит к снижению сохраняемости ампул; нитроглицирина более 40 мас.% приводит к снижению сохраняемости ампул; динитротолуола более 12 мас.% приводит к снижению сохраняемости ампул; инертной добавки более 8 мас.% приводит к снижению выхода алмаза.
Уменьшение содержания во взрывчатом веществе коллоксилина менее 40 мас. % приводит к снижению выхода алмаза; нитроглицирина менее 25 мас.% приводит к снижению выхода алмаза; динитротолуола менее 1,5 мас.% приводит к снижению выхода алмаза; инертной добавки менее 1,5 мас.% приводит к снижению сохраняемости ампул.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить процесс получения алмаза за счет исключения из взрывного устройства трубы-ударника и увеличить выход алмаза за счет улучшения сохраняемости ампул и увеличения степени превращения графита в алмаз.
Claims (1)
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛМАЗА путем сжатия смеси графита и охлаждающей среды ударными волнами, генерируемыми детонацией заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве охлаждающей среды берут смесь однохлористой меди с хлористым натрием и/или хлористым калием при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Графит 5 - 20
Однохлористая медь 5 - 35
Хлористый натрий и/или хлористый калий 50 - 90
а в качестве взрывчатого вещества - контактный заряд из смеси нитроглецирина, коллоксилина, динитротолуола и инертной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коллоксилин 40 - 60
Нитроглицирин 25 - 40
Динитротолуол 1,5 - 12
Инертная добавка 1,5 - 8
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертной добавки используют индустриальное масло, дибутилфталат, диалкилдифенилмочевину, мел.
Графит 5 - 20
Однохлористая медь 5 - 35
Хлористый натрий и/или хлористый калий 50 - 90
а в качестве взрывчатого вещества - контактный заряд из смеси нитроглецирина, коллоксилина, динитротолуола и инертной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коллоксилин 40 - 60
Нитроглицирин 25 - 40
Динитротолуол 1,5 - 12
Инертная добавка 1,5 - 8
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертной добавки используют индустриальное масло, дибутилфталат, диалкилдифенилмочевину, мел.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4891194 RU2023659C1 (ru) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Способ получения алмаза |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4891194 RU2023659C1 (ru) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Способ получения алмаза |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023659C1 true RU2023659C1 (ru) | 1994-11-30 |
Family
ID=21550177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4891194 RU2023659C1 (ru) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Способ получения алмаза |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2023659C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2124079C1 (ru) * | 1997-01-21 | 1998-12-27 | Гуров Иван Иванович | Способ получения алмазов |
| RU2124590C1 (ru) * | 1997-02-18 | 1999-01-10 | Гуров Иван Иванович | Способ получения алмазов |
| RU2297977C2 (ru) * | 2004-11-29 | 2007-04-27 | Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ выделения ультрадисперсного алмаза из детонационной шихты |
| RU2331578C2 (ru) * | 2006-06-23 | 2008-08-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИПХФ РАН) | Способ получения кубического нитрида кремния |
| EP3088357A4 (en) * | 2013-12-27 | 2017-08-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Detonation-mediated carbon particle production method |
| RU191305U1 (ru) * | 2018-12-03 | 2019-08-01 | Владимир Анисимович Романов | Установка объёмного сферического обжатия материалов взрывом |
-
1990
- 1990-12-26 RU SU4891194 patent/RU2023659C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 544235, кл. C 01B 31/06, 1976. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2124079C1 (ru) * | 1997-01-21 | 1998-12-27 | Гуров Иван Иванович | Способ получения алмазов |
| RU2124590C1 (ru) * | 1997-02-18 | 1999-01-10 | Гуров Иван Иванович | Способ получения алмазов |
| RU2297977C2 (ru) * | 2004-11-29 | 2007-04-27 | Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ выделения ультрадисперсного алмаза из детонационной шихты |
| RU2331578C2 (ru) * | 2006-06-23 | 2008-08-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИПХФ РАН) | Способ получения кубического нитрида кремния |
| EP3088357A4 (en) * | 2013-12-27 | 2017-08-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Detonation-mediated carbon particle production method |
| RU2634008C1 (ru) * | 2013-12-27 | 2017-10-23 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) | Детонационный способ производства частиц углерода |
| RU191305U1 (ru) * | 2018-12-03 | 2019-08-01 | Владимир Анисимович Романов | Установка объёмного сферического обжатия материалов взрывом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4483836A (en) | Method of producing diamond and/or diamond-like modifications of boron nitride | |
| RU2095104C1 (ru) | Состав для тушения пожаров | |
| US3778320A (en) | Non-polluting disposal of explosives and propellants | |
| RU2023659C1 (ru) | Способ получения алмаза | |
| KR100198902B1 (ko) | d,l- 주석산을 함유하는 기체 발생제 조성물 | |
| RU2154733C1 (ru) | Способ и композиция для химического инициирования горения водного раствора горючеокислительного состава при барической обработке пласта | |
| US20020061276A1 (en) | Method for manufacturing high-pressure phase material | |
| US4881993A (en) | Explosive and propellant composition and method of preparation | |
| US2710793A (en) | Solid gas generating units | |
| US2355817A (en) | Explosive compositions | |
| RU2174437C1 (ru) | Генерация низкотемпературного газа из твердого топлива | |
| US2885277A (en) | Hydrogen gas generating propellent compositions | |
| US2683651A (en) | Nonexplosive chlorine dioxide hydrate composition and process for producing same | |
| RU2451004C2 (ru) | Термостойкое газогенерирующее твердое топливо | |
| US1838346A (en) | Propellent powder | |
| US2470082A (en) | Gas-producing charges suitable for the generation of gas pressure for the operation of mechanical devices and for blasting operations | |
| GB1457734A (en) | Process for the preparation of penicillins | |
| RU2105746C1 (ru) | Взрывчатое вещество | |
| AU2015297054A1 (en) | Methods for producing explosive ANFO and heavy ANFO compositions | |
| US2763619A (en) | Oxidizing agent | |
| Scott et al. | Ammonium nitrate: its properties and fire and explosion hazards | |
| RU2230898C1 (ru) | Способ инициирования горения при газотермобарической обработке нефтяных и газовых скважин и состав для его осуществления | |
| RU2270181C1 (ru) | Состав литого взрывчатого вещества (варианты) | |
| US3351506A (en) | Nitrocellulose propellants plasticized with difluoroamino compounds | |
| US594268A (en) | stefan oberlander |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061227 |