Способ синтеза алмаза Советский патент 1978 года по МПК C01B31/06 

Изобретение относится к области получения сверхтвердых материалов, в частности к получению алмаза искусственным путем.

Известен способ синтеза алмаза, в котором 3 качестве катализатора .используют титан, цлрконий и гафний совместно с медью, серебром и золотом, а синтез ОСуществляют при давлении 50-&0 кбар. При этом даже при давлении 90 кбар образуются отдельные кристаллы алмаза.

Недостатками известного способа являются большая продолжительность времени сиитеза (5-20 мин) и низкий лроцент выхода алмаза.

Цель изобретения - получение прочных поликристаллических образова.ний алмаза и обеспечение почти стопроцентного перехода граф.ита в алмаз при небольшой продолжительности времени синтеза.

Это достигается тем, что в исходную шихту, Содержащую углеродсодержащий .материал и титаН, цирконий, гaiфний, добавляют рений, ванадий, вольфрам, молибден, а процесс Ведут пр,и давлении 95-il30 кбар и температуре 2200-3700° С в течение от 10 до 5 мин. В качестве соединений могут быть использованы окислы этих металлов, например VjOs, ZrO, или карбиды металлов, например WC, МоС. В качестве металлов могут быть использованы их смеси и сплавы, например

вольфрам -молибден, ванадий-вольфра.м - титан.

Пример 1. Однородную смесь спектрально чжтого графита и смеси молибден- вольфрам в объемном отношении 2 : 1 помещают в агреватель из спектрально чистого графита, закрывают с двух сторон графитовы.ми дисками, подвергают воздействию давления 95-Ili5 кбар и температуры 2200- 2700° С :И выдерживают в этих условиях 2 мин. Проводят Ii5 опытов, в каждом опыте обнаруживаются п.рочные лоликристаллические алмазы.

Пример 2. Диски из спектрально чистого гра|фита и диски из ZrO помеш,ают послойно в графитовый нагреватель, подвергают воздействию давления МО кбар и температуры 2600°С и выдерживают в этих условиях 1 мин.

Применение при -синтезе алмазов из углеродсодержащих материалов одних только тугоплавких металлов в сочетании с высокими давлением и температурой позволяет получать прочны-е поликристаллические образования алмазов, которые с успехом используются в качестве режущего инструмента.

Формула изобретения 30 1. Способ синтеза алмаза из углеродсодержащего материала прк высокой темлературе и давлен.ии в -присутствии титана, циркония, гафния, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью получения поликристалл.ического алмаза с проч«ыми связями, в исходную шихту добавляют рений, ванадий, вольфрам, молибден и их соединения, а процесс ведут при давлении 95-130 кбар и температуре 2200- 3700° С.

2. Способ по п. I, о т л .и ч а ю щ и и с я тем, что процесс ведут от 10 сек до 5 лшн.

3.Способ по п. 1, о тл .и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве со едикекий используют их окислы, например VgOs, ZrO.

4.Способ по п. I, отличающийся тем, что в качестве соед. используют их карбиды, например WC, МоС.

б. Способ поП. I, отличающийся тем, что в качестве металлов используют их смеси и сплавы, «априме,р вольфрам-модибден, ванадий-вольфрам-титан.