SU329761A1 - Method of manufacturing polycristalline diamono aggregates of preset shape - Google Patents
Method of manufacturing polycristalline diamono aggregates of preset shapeInfo
- Publication number
- SU329761A1 SU329761A1 SU7001513779A SU1513779A SU329761A1 SU 329761 A1 SU329761 A1 SU 329761A1 SU 7001513779 A SU7001513779 A SU 7001513779A SU 1513779 A SU1513779 A SU 1513779A SU 329761 A1 SU329761 A1 SU 329761A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- graphite
- catalyst
- diamond
- aggregates
- diamono
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/062—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/0605—Composition of the material to be processed
- B01J2203/061—Graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/0605—Composition of the material to be processed
- B01J2203/062—Diamond
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/065—Composition of the material produced
- B01J2203/0655—Diamond
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/0675—Structural or physico-chemical features of the materials processed
- B01J2203/0685—Crystal sintering
Description
Изобретение относитс к области получени промышленных алмазов. Оно может быть использовано в машиностроении, приборостроении , горнодобывающей, часовой промышленности и т.д.The invention relates to the field of industrial diamond production. It can be used in mechanical engineering, instrument making, mining, watch industry, etc.
Известен способ синтеза поликристаллического алмаза, по которому исходную дл синтеза графитовую заготовку нагревают в две стадии с длительностью процесса синтеза 30- 60 мин, что благопри тствует росту зерен алмаза . В результате получают крупнокристаллические образовани алмаза. Кроме того, в упом нутом способе катализатор примен етс в виде металлических пластин, что приводит к большому содержанию включений металла в алмазах, ухудша их прочностные свойства.A known method for the synthesis of polycrystalline diamond, according to which the graphite preform, which is initial for the synthesis, is heated in two stages with a synthesis time of 30–60 min, which favors the growth of diamond grains. The result is a large-crystalline diamond formation. In addition, in the aforementioned method, the catalyst is applied in the form of metal plates, which leads to a high content of metal inclusions in diamonds, deteriorating their strength properties.
По предлагаемому способу получают прочные алмазные агрегаты заданной формы, состо щие из мелкодисперсных кристаллитов, сросшихс в процессе синтеза. Способ дает возможность Получать крупные алмазные издели с высокой чистотой поверхности, имеющие форму рабочих частей инструментов:.резцов, вы|-лаживателей , стеклорезов, волок, буровых коронок и т. д. Дл полумени мелкозернистых алмазных агрегатов реакционный графит окружают оболочкой из порошкообразного катализатора , а нагрев осуществл ют импульсомAccording to the proposed method, durable diamond aggregates of a given shape are obtained, consisting of fine crystallites that are joined together during the synthesis process. The method makes it possible to obtain large diamond products with high purity of the surface, which have the shape of the working parts of the tools: cutters, cutters, glass cutters, dies, drill bits, etc. and the heating is carried out by a pulse
электрического тока. Процесс кристаллизации провод т в области термодинамической стабильности алмаза при давлении выше 80 кбар и температурах, превышающих 1500°С. Известно , что образованию мелкозернистой структуры благоприп тствует быстра кристаллизаци в услови х сильного пересыщени маточной среды.electric current. The crystallization process is carried out in the region of the thermodynamic stability of diamond at a pressure above 80 kbar and temperatures exceeding 1500 ° C. It is known that the formation of a fine-grained structure is favored by rapid crystallization under conditions of strong supersaturation of the uterine medium.
Высока скорость превращени графита и алмаз достигаетс благодар сильно развитойThe high rate of conversion of graphite and diamond is achieved due to the highly developed
поверхности контакта мелкого порошкообразного катализатора с реакционным графитом. Порошкообразна форма катализатора используетс также дл выбора величины его каталитической активности путем замены части катализатора инертным наполнителем. Кроме тогх),contact surface of fine powdered catalyst with reactive graphite. The powder form of the catalyst is also used to select the amount of its catalytic activity by replacing part of the catalyst with an inert filler. In addition to),
тонкозернистый порошок катализатора выполн ет роль среды дл почти гидростатической передачи давлени на графит, что позвол ет в высокой степени сохран ть его форму при сжатии.the fine powder of the catalyst acts as a medium for the almost hydrostatic transfer of pressure to graphite, which makes it possible to retain its shape to a high degree under compression.
Нагрев импульсом электрического тока одновременно инициирует по всей поверхности графита его превращение в алмаз. Такое превращение обеспечиваетс созданием во всей зоне контакта катализатора с графитом равной температуры, достаточной дл выбранных уелоHeating by a pulse of electric current simultaneously initiates its transformation into diamond over the entire surface of graphite. Such a transformation is ensured by the creation in the entire contact zone of the catalyst with graphite equal to the temperature sufficient for the selected
нагрев приводит к прибавке давлени в камере, о, по-видимому, облегчает кинетику превращени графита в алмаз, увеличива неустойчивость решетки графита. Нагрев заканчивают в момент быстрого нарастани электросопротивлени реакционной чейки в несколько раз. Расположение катализатора в виде порошка по периферии графитовой заготовки приводит к росту алмазного поликристалла в направлении от поверхности к центру графита, который такнм образом превращаетс в прочный алмазный агрегат, не содержащий в себе крупных включений катализатора. Фрагменты катализа тора присутствуют в агрегате в внде прослоек микронной толщины между некоторыми зернами алмаза.heating leads to an increase in pressure in the chamber; o, apparently, facilitates the kinetics of the conversion of graphite to diamond, increasing the instability of the graphite lattice. Heating is completed at the time of the rapid increase in the electrical resistance of the reaction cell several times. The location of the catalyst in the form of a powder on the periphery of a graphite billet leads to the growth of a polycrystalline diamond in the direction from the surface to the center of graphite, which thus turns into a strong diamond aggregate that does not contain large inclusions of catalyst. The catalyst fragments are present in the aggregate in the inner layers of micron thickness between some diamond grains.
Пример. В камеру высокого давлени , обеспечивающую получение давлени выще , помещают высокотемпературную реакционную чейку. Ячейка состоит нз электрического нагревател , сопротивлени (графит), реакционного графита, имеющего форму готового надел , и катализатор в порошке (например , металлы Vlil группы и нх сплавы, смесиExample. A high-temperature reaction cell is placed in a high-pressure chamber that provides a higher pressure. The cell consists of an electric heater, resistance (graphite), reactive graphite having the form of a finished allotment, and a catalyst in the powder (for example, metals of the Vlil group and nx alloys, mixtures
дл твердых сплавов типа ТК н ВК), которыми окружают как оболочкой реакционный графит. Реакционную чейку подвергают одновременному воздействию высоких давлений (100 кбар н выше) н высоких температур (2000°С и выше). Указанные параметры поддерживают в течение времени (от 0,1 до Ш сек, в зависимости от давлени н размера реакционного графита), необходимого дл полного перехода графита в алмаз. После этого температуру (выключением электрического тока сразу), а затем н давление снижают. Алмазный агрегат заданной формы выдел ют простым механическим удалением остальных частей реакционной чейки , что не требует специальной химичес(ой обработки.for solid alloys of the type TK and BK), which surround reactive graphite as a shell. The reaction cell is subjected to simultaneous exposure to high pressures (100 kbar n above) n high temperatures (2000 ° C and above). These parameters are maintained for a period of time (from 0.1 to W s, depending on the pressure and size of the reaction graphite) required for the complete transition of graphite to diamond. After that, the temperature (by turning off the electric current immediately), and then n, the pressure is reduced. The diamond aggregate of a given shape is separated by simple mechanical removal of the remaining parts of the reaction cell, which does not require special chemical treatment.
Пример 2. Дл получени алмазных агрегатов заданной формы с поверхностью повышенной чистоты (не ниже 7-го класса) используют реакционный графит объемной плотности 2,00-2,2 г/см с поверхностью, выполненной не ниже 5-го класса чистоты. Активность катализатора подбираетс предварительно в отдельных опытах.Остальное выполн ют по примеру I. Посторонние частички, не полностью удален ные механическим путем с поверхности алExample 2. For obtaining diamond aggregates of a given shape with a surface of high purity (not lower than 7th grade), reaction graphite with a bulk density of 2.00-2.2 g / cm with a surface not lower than the 5th grade of purity is used. The catalyst activity is preliminarily selected in separate experiments. The rest is carried out according to example I. Foreign particles that are not completely removed mechanically from the surface of al
мазного агрегата, окончательно удал ют химической обработкой кислотами или щелочами. Синтезированы алмазные агрегаты разнообразной заданной формы н различных размеров, например, 5x5x5 мм. Их механическа прочность и абразивна стойкость испытаны в лабораторных и заводских услови х. Эти характеристики соизмеримы G Такими же характеристиками природных алмазов, а в некоторых случа х выше.The ointment aggregate is finally removed by chemical treatment with acids or alkalis. Diamond aggregates of various predetermined shapes and various sizes, for example, 5x5x5 mm, were synthesized. Their mechanical strength and abrasion resistance are tested in laboratory and factory conditions. These characteristics are comparable with G. The same characteristics of natural diamonds, and in some cases higher.
Claims (2)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU7001513779A SU329761A1 (en) | 1970-01-04 | 1970-01-04 | Method of manufacturing polycristalline diamono aggregates of preset shape |
SE1778270A SE373345B (en) | 1970-01-04 | 1970-12-30 | PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF POLYCRISTALLINE DIAMOND UNITS |
FR7047562A FR2074520A5 (en) | 1970-01-04 | 1970-12-31 | |
GB6193970A GB1300650A (en) | 1970-01-04 | 1970-12-31 | A method of producing a polycrystalline diamond aggregate |
DE19712100188 DE2100188C3 (en) | 1970-01-04 | 1971-01-04 | Process for the production of polycrystalline diamond aggregates |
US05/726,819 US4089933A (en) | 1970-01-04 | 1976-09-27 | Method of producing polycrystalline diamond aggregates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU7001513779A SU329761A1 (en) | 1970-01-04 | 1970-01-04 | Method of manufacturing polycristalline diamono aggregates of preset shape |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU329761A1 true SU329761A1 (en) | 1977-11-05 |
Family
ID=20461252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU7001513779A SU329761A1 (en) | 1970-01-04 | 1970-01-04 | Method of manufacturing polycristalline diamono aggregates of preset shape |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2100188C3 (en) |
FR (1) | FR2074520A5 (en) |
GB (1) | GB1300650A (en) |
SE (1) | SE373345B (en) |
SU (1) | SU329761A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735087C1 (en) * | 2020-03-12 | 2020-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук (ИФВД РАН) | Method of producing polycrystalline diamond material with a hole |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4998791A (en) * | 1973-01-05 | 1974-09-18 | ||
SU485967A1 (en) * | 1973-03-20 | 1975-09-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Высоких Давлений Ан Ссср | Microcrystalline monolithic carbon material |
-
1970
- 1970-01-04 SU SU7001513779A patent/SU329761A1/en active
- 1970-12-30 SE SE1778270A patent/SE373345B/en unknown
- 1970-12-31 FR FR7047562A patent/FR2074520A5/fr not_active Expired
- 1970-12-31 GB GB6193970A patent/GB1300650A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-01-04 DE DE19712100188 patent/DE2100188C3/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735087C1 (en) * | 2020-03-12 | 2020-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук (ИФВД РАН) | Method of producing polycrystalline diamond material with a hole |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2074520A5 (en) | 1971-10-01 |
DE2100188C3 (en) | 1978-08-17 |
DE2100188A1 (en) | 1971-07-15 |
SE373345B (en) | 1975-02-03 |
DE2100188B2 (en) | 1977-12-15 |
GB1300650A (en) | 1972-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3407445A (en) | High pressure reaction vessel for the preparation of diamond | |
US4643741A (en) | Thermostable polycrystalline diamond body, method and mold for producing same | |
US4104441A (en) | Polycrystalline diamond member and method of preparing same | |
US4931068A (en) | Method for fabricating fracture-resistant diamond and diamond composite articles | |
US4525179A (en) | Process for making diamond and cubic boron nitride compacts | |
US3949062A (en) | Method for producing polycrystalline diamond aggregates of predetermined shape | |
US2834738A (en) | Production of skeletal glass catalysts | |
SU329761A1 (en) | Method of manufacturing polycristalline diamono aggregates of preset shape | |
US4150098A (en) | Method of producing cubic boron nitride | |
US2270607A (en) | Ceramic cutting tool | |
US4045186A (en) | Method for producing large soft hexagonal boron nitride particles | |
US2653869A (en) | Manufacture of ductile vanadium | |
JPH0314794B2 (en) | ||
EP0071036B1 (en) | Process for making diamond and cubic boron nitride compacts | |
SU329760A1 (en) | Method of manufacturing polycrystalline diamonds | |
RU2298431C2 (en) | Method of production of the monocrystals of the highly rigid materials | |
Agarwala et al. | A study of graphite-diamond conversion using nickel, invar and monel as catalyst-solvents | |
US3417172A (en) | Method of making synthetic marble | |
CA1040385A (en) | Large particle hexagonal boron nitride | |
JPS5957905A (en) | Production of cubic boron nitride | |
US3576602A (en) | Method for manufacturing diamond | |
JPS6225601B2 (en) | ||
JPH0315486B2 (en) | ||
JPS61146797A (en) | Continuous manufacture of silicon nitride and silicon carbide | |
US3743703A (en) | Method of preparing synthetic diamonds |