金刚石粉末触媒软化水
『壹』 镍铁包覆石墨粉可以替代镍铁粉末触媒粉产金刚石吗
由于金刚石的晶体结构特殊,单纯使用镍铁包覆石墨粉恐怕不能提供生成金刚石反应的空间条件。
『贰』 晶种触媒法合成金刚石的原理及合成金刚石的后处理要做哪些工作
晶种触抄媒法合成就是袭在触媒里预置钻石种子,通过施加温度和压力,让碳源在能量激发态越过势能壁垒,在触媒金属的溶液里,同时打开晶种外层空间电子层,使C-C键打开,越过势能壁垒后的单质碳簇团,将在控制合适的温度压力下,向晶种K空间电子层位移动,并与晶种外层电子形成SP3杂化空间。通过一定时间的积累,晶种体积不断扩大形成一定形态的金刚石。 晶种法合成的金刚石属于大单晶范畴,后处理过程与传统磨料级金刚石有很大不同。
『叁』 人造金刚石合成方法
人造金刚石取得成功的方法有许多种,现将具有代表性的几种分类列举如下:
碎岩工程学
静压触媒法是国内外工业生产上应用最广泛的方法。人造金刚石的绝大部分(约99%)都是用这种方法生产的。爆炸法在某些国家被应用于金刚石微粉的生产,生产量占1%左右。
化学气相沉积(Chemical Vapour Deposition,CVD)薄膜生长法,近年来开始了工业应用。其他一些方法,目前还处于试验研究阶段。
一、碳的相图
1.相图上的区域划分
前人根据实验结果,加上一定的计算和外推,得到了碳的经验相图,即p-T图,如图2-8-4所示。
图2-8-4 碳的相图
图中Ⅰ区是石墨稳定区,金刚石形成以后,也可以在这个区域所表示的压力温度条件下存在,但不如石墨在这样的条件下那么稳定,故称为金刚石的亚稳区;Ⅱ区是金刚石稳定区和石墨的亚稳区;Ⅲ区是触媒反应区,石墨在触媒的作用下,在这个区域所示的温度压力条件下可转变成金刚石;Ⅳ区中只有石墨能存在,Ⅴ区中只有金刚石存在;Ⅵ区是碳的金属相区,比金刚石更致密15%~20%,具金属性质;Ⅶ区为碳的液相区。
2.石墨-金刚石相平衡曲线
石墨与金刚石稳定区的分界线,即AB曲线,习惯上常常被称为石墨-金刚石相平衡曲线。AB曲线可以用式(2-8-4)所示的经验公式表示。对应于AB曲线的p、T条件见表2-8-3。
碎岩工程学
式中:T为温度,K;pn为对应于T时的平衡压力,MPa。
当T>1200~2200K时,a=650,b=2.74;当T>2200~3200K时,a=1000,b=2.53;当T>3200K时,a=1750,b=2.33。
表2-8-3 平衡曲线上p与T边界值
图2-8-5 几种触媒的“V”形合成区
3.合成金刚石的压力温度条件
合成金刚石的压力温度条件,因触媒金属的种类不同而异。图2-8-5是几种触媒金属用间接加热法合成金刚石的压力和温度范围。从图中可以看出:
每种触媒相应有一个“V”形合成区。各个“V”形区的高温侧界线都与相平衡线走向一致;而每个“V”形区的低温侧界线,是该触媒与石墨的共晶温度。例如用Ni金属时,可能的温度下限与Ni-石墨的共晶温度曲线(图中虚线所示)是一致的。“V”形区的下角,表示合成金刚石所必需的最低压力温度条件。部分触媒所需相应的最低压力温度条件,见表2-8-4所列。
表2-8-4 几种触媒合成金刚石所需的最低p、T条件
二、静压法(静态超高压高温合成法)
1.静压触媒法
静压触媒法是指在金刚石热力学稳定的条件下,在恒定的超高压、高温和触媒参与的条件下合成金刚石的方法。就是以石墨为原料,以过渡金属或合金为触媒,用液压机产生恒定高压,以直流或交流电通过石墨产生持续高温,使石墨转化为金刚石。转化条件一般为5~7GPa,1300~1700℃。
该方法是传统的高压高温合成法,至今已有40多年的历史。它还在继续发展和完善中。国内外都在致力于高压设备和加热方法的改进,以及碳素原料和合金触媒的研究。
静压触媒法合成金刚石的工艺程序大致分为以下三个阶段:①原材料准备:(石墨、触媒、叶蜡石的选择,加工与组装)阶段;②高压高温合成(p、T、t参数,控制方法与设备)阶段;③提纯分选与检验(原理、方法、标准、仪器)阶段。
2.静压直接转变法
所谓静压直接转变法,是指没有触媒参与下的静压法。由于不用触媒,因而需要更高的压力和温度条件,对压机提出了更高的要求,这也正是它不能用于工业生产的原因。
三、动压法
爆炸法合成金刚石是利用烈性炸药爆炸时所产生的冲击波直接作用于石墨,或由该冲击波驱动一块金属板以高速撞击石墨,在几微秒的瞬间得到几十万个大气压和几千摄氏度的高温,从而使石墨转变为金刚石。产品为几个纳米到几十微米(一般为5~20nm)的细小多晶体。结晶缺陷严重、脆弱,可作为研磨膏或者制造烧结体的原料。纳米金刚石的用途还有待研究开发。
爆炸法的药包组装有多种方式,常用的一种装置是单飞片装置,图2-8-6为其示意图。图2-8-7为一种鼠夹式平面波发生器的示意图。其爆炸过程是:雷管和导爆头引爆炸药条驱动铁板条,铁板条与平板炸药之间有一个α夹角,其作用是在药头引爆后,使各个部分同时撞击在平板炸药上,激发平板炸药起爆。平板炸药的爆炸驱动铁板,引起“面起爆”。主药包受平面波激发起爆后,就驱动飞片(图2-8-6),摧毁支架并以每秒几千米的速度打击在石墨碳源上,产生高压高温,石墨即在几微秒内,部分转化为金刚石,然后经化学处理精选出金刚石。
假若碳源不用石墨而改用球墨铸铁或者普通生铁,铁就能起到触媒作用,促使其中的碳变成金刚石。
图2-8-6 单飞片爆炸回收装置
图2-8-7 飞片法爆炸组装示意图
有人认为,爆炸法转化率低的影响因素很多,主要是由于爆炸产生的冲击波作用在石墨上的时间太短(仅几微秒),也就是合成压力迅速消失,但在绝热压缩过程中所产生的高温的散失则慢很多,所以已转变成的金刚石的一大部分又会在高温、低压条件下石墨化。如果能加快石墨原料的散热与冷却,将能提高其转化率。例如用含有石墨小包裹体的触媒金属块作为原料,由于金属比石墨难以压缩,压缩波通过时,没有像石墨那样热起来,造成了石墨包裹体的猝灭。这种猝灭作用使得在冲击压缩过程中形成的金刚石在随后的卸压、膨胀过程中得以保存下来,产量大大提高。此外,水下爆破能加速这种散热作用。
爆炸法的优点是不需要贵重设备,单次产量高,每次使用15kg炸药(TNT40%+黑索金60%)可生产约120克拉的金刚石微粉(转化率约为1%~3.5%),缺点是,温度压力不好控制,尤其无法分别控制温度和压力,并且样品提纯手续繁琐。
四、亚稳态生长法
亚稳态生长法是在金刚石亚稳区的压力温度条件下的生长方法。这种方法不需要高压,往往是在常压或负压(真空)下进行。所谓外延生长是指由碳源解离出的一个个碳原子在预先提供的晶格上(或其他基体表面上)不断沉积,使晶体逐渐长大,而不需要形成新晶核。
1.低压下的薄膜生长法
使含碳的气体分子(例如CH4)在负压下被加热分解游离出碳原子,在金刚石籽晶或其他基底材料的表面上外延生长,压力稍低于一个大气压,温度1000~1500℃。装置见图2-8-8。其反应原理为:
图2-8-8 汽相外延生长装置示意图
碎岩工程学
在CH4中加入足够数量的H2,有利于防止石墨结晶的副反应发生。
这种方法设备费用低,生长缓慢,生长率约为0.1μm/h。快者可达10μm/h,最快250μm/h,在晶体振动条件下,生长率可提高100倍。
2.常压高温合成法
有人认为,金刚石是碳与微量金属杂质所形成的、有缺陷的同晶型化合物或固溶体,换言之,金刚石是固溶杂质引入碳晶格后的产物。根据这一认识,提出了常压合成法。将无定形碳和某些过渡金属按一定比例(2∶1∶1.5)混合,置于Al、Li或Zn熔融体中,加热至1400~1800℃,保温30min,然后经过4h缓慢冷却至室温,可得到八面体金刚石。
『肆』 金刚石合成用原材料
静压触媒法合成金刚石用的原材料,主要包括以下三种:作为碳源的石墨;作为触媒的过渡金属及其合金;作为传压和密封介质的叶蜡石。
一、石墨
(一)石墨的主要性能
碳属于元素周期表第Ⅳ族元素,原子价为4,原子量为12.011。碳的基本结构形式有无定形碳、石墨和金刚石三种。无定形碳经过石墨化过程,也可作为合成金刚石的碳源。
实践证明,不管有无触媒的参与,石墨都能转变为金刚石,只是使用的压力和温度的高低不同而已。
石墨和金刚石的晶体结构截然不同,但又存在密切的内在联系。这种内在的联系及碳原子之间的相互作用,是实现石墨向金刚石转变的根本原因。不同的石墨材料合成金刚石的效果也不一样,有的甚至差别很大。因此了解石墨材料的结构、性能及其与人造金刚石晶体生长的质和量的关系是十分必要的。
石墨有许多优异的物理机械性能,下面对一些主要性能加以扼要叙述。
1.物理和力学性能
(1)密度和气孔率:石墨的理论密度为2.266g/cm3;用排液法测量出的石墨的密度,称为真密度(D);直接测量所得单位体积石墨的质量(其中包括气孔),称为假密度(d)。气孔率G则定义为:
碎岩工程学
合成金刚石的过程中,碳源的密度越低,气孔率越大,开口气孔就越多,分散、溶解的速度就越快,从而有利于石墨向金刚石的转变。为了控制合适的金刚石晶体的成核速度及生长速度,就必须控制气孔率。
(2)机械强度和硬度:人造石墨的强度与其制造工艺条件以及所用原料有关。密度高的石墨,其机械强度亦大。一般其假密度在1.55~1.98g/cm3之间,其抗压强度约为20~68MPa。石墨强度具有随温度上升而上升的特性:在2773K时,强度最高,比室温下强度高一倍;2823K以上时开始蠕变,强度下降。这种特点使石墨作为一种耐高温材料得到广泛应用。机械强度和硬度高的石墨,压缩性小。有利于压力场的稳定,合成效果的重复性好。但机械强度和硬度太高说明石墨晶体结构不完善,基面滑移困难,合成效果会变坏。
2.热学性质
(1)在常压下,石墨不存在熔点,开始升华的温度为3620K。石墨的晶体结构越完整(越接近理想石墨),升华温度越高。高压下,熔点在3773~4273K之间。
(2)热导率 石墨具有较高的热导率,且具有各向异性。天然单晶石墨沿层面的热导率,较垂直于层面的约大3倍。多晶由于间界和气孔等阻碍热传导,所以其热导率小于单晶。在高温下,多晶热导率随温度上升而下降。导热率高即导热性能好,有利于减少合成腔体内的温度梯度;降低合成时的压力和转变时结晶单元所需要的能量,使热力学条件得到满足;有利于合成粗颗粒金刚石和金刚石质量的提高。
(3)热膨胀系数:石墨晶体的热膨胀系数具有明显的各向异性,晶体结构越完整,各向异性就越明显。例如,单晶石墨的热膨胀在700 K以内主要在c轴方向,而a轴方向反而有些收缩。
3.电学性能
石墨是良导体,主要是因为层面上存在离子π健,π电子起导电作用。单晶石墨的电阻率具有较大的各向异性;多晶石墨由于成型造成的各向异性,使其导电也表现出各向异性。人造多晶石墨的导电性能比单晶石墨差。石墨化度对电阻率的影响是很明显的,石墨化度越高电阻率越小。
电阻率越小则石墨的导热率越大,有利于温度和压力的传递,使金刚石的合成效果较好。但由于石墨本身既是合成金刚石的碳源又是发热体,因此,电阻率的大小将直接影响合成金刚石的温度场。为了有利于金刚石的生长和质量的提高,电阻率的大小必须能够保证在合成工艺条件下,形成合适的温度场。
目前,国内常用于合成金刚石用的石墨理化性能,见表2-8-5所列。
表2-8-5 人造金刚石用石墨的理化性能
此外,生产厂家对碳片厚度也要作严格控制。否则不但易造成材料浪费,而且严重影响合成棒的电阻,造成送温功率和电流控制不准,影响合成效果。例如,φ23 mm、厚度1 mm的碳片,尺寸应控制在φ23-0.5×1±0.07 mm,且直径为22.5 mm的碳片所占比例不能超过15%。
(二)石墨材料的选择原则
为了获得质量好、产量高的金刚石产品,对所用石墨材料需要进行选择。不同的研究者和用户提出了不同的选择原则:按照不破键的结构转化观点,要求石墨结晶完整、晶粒大、纯度高;按照有溶解扩散过程的重键性转变观点,对晶粒大小没有要求,石墨化度也不要求越高越好,而是要求适当高(比如80%~90%);从催化角度出发,要求有害杂质尽可能少,有益杂质(如适量的Ni、Co等)可适当存在。
在实际生产中,合成不同品种的金刚石,所需要的石墨材料并不完全相同。但是,在选择石墨材料时,至少有以下几条原则是需要共同遵守的(参见表2-8-5的标准):
(1)较高石墨化度(90%左右);
(2)较高密度,有一定气孔率,且气孔分布均匀(28%);
(3)纯度高,有害杂质尽可能消除,灰分在0.02%以下。
二、触媒
(一)触媒材料种类
用于石墨转变成金刚石的触媒材料相当多,大致可分为三大类。
1.单元素触媒
周期表中第Ⅷ族元素及其邻近元素,如Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cr、Mn、Ta等。
2.合金触媒
由上述元素构成的二元或三元合金,如常用的Ni-Mn,Ni-Cr-Fe,Ni-Mn-Co,Ni-Mn-Fe,以及Ni-Cr,Ni-Fe,Ni-Co,Co-Mn,Ni-Co-Fe等。当用不同的金属适当搭配组成合金时,金属的电子层结构就会发生某些改变,从而可以调节成键能力;同时,晶格结构也会适当改变,更加符合结构适应原理。此外,有限互溶的合金的熔点恒低于单组元的熔点,因此使用这类合金可以降低合成温度。
3.协同触媒
协同触媒一般包含两类组元,一类是有较多d-带空穴的d区元素。另一类是d-带已满的ds区元素。两者适当组合起来,能起催化作用,如Nb-Cu、Ti-Cu、Mo-Ag等。其中,Cu、Ag这些ds区元素起助催化剂作用,它可以转让一些d-电子给d-区元素,从而形成有d-带空穴的合金结构。
(二)触媒材料的选择原则
选择触媒,应以实践效果为根据,并以理论分析为指导。
从多年实践看,Ni、Mn、Co、Fe、Cr等元素及其合金,是合成人造金刚石最基本、最有效的触媒。其中添加Cu、Nb等元素,可赋予金刚石以特殊性能(如半导体特性)添加适量B、Ti则得耐热性提高的黑色金刚石;添加少量V、W有利于颗粒长大。另外,可望成本低,易加工成型。国内曾经使用的触媒主要有下列几种:Ni70Mn25Co5,Ni40Fe30,Ni67Cr15Fe8,Ni70Mn30,Ni40Mn30Fe30B0.1~0.5。目前,最常用触媒为Ni70Mn25Co5。美、英、德、俄等国也是使用镍或镍基合金触媒。
研究者通过理论分析,提出了若干选择原则,如:结构适应,能量适应,低熔点,合金组织单一,成本低等。现分别简介如下:
根据结构转化机理,提出的优选原则是:①结构对应——触媒密排面上的原子与金刚石(111)面上的原子要对应,原子间距等于或接近于0.251 nm;②定向成键——触媒原子要能使石墨层上的单号原子与它垂直成键,而成键能力强者较好。据此认为,Co最好,Ni次之。
根据多位催化理论,则有以下的两项原则:①能量适应原则(电子结构适应原则)——触媒具有d-带空穴,能与C原子互相吸引。但吸附能力要适中(不是越强越好),符合相变能均分原理,E吸等于或接近于364 kJ/mol;②结构适应原则——触媒晶体的几何结构要与反应物石墨(而不是产物金刚石)结构相适应,即触媒密排面上的原子间距,要等于或接近于石墨层上单号C原子间距,即d≈0.246 nm。考虑到吸附与解吸两个步骤的综合效果,认为Ni与Co的催化活性相比,Ni不比Co差。
除上述两项(能量适应及结构适应)原则外,第三个原则是触媒熔点要低。或者更准确地说,触媒与石墨的共溶温度要低,以便降低合成条件,延长抗高压构件的寿命;第四个原则是合金组织单一原则。就合金的触媒作用而言,固溶体优于化合物;单相固溶体优于多相固溶体。在合成过程中,合金组织要稳定,以不发生相变为好。
三、传压介质
在金刚石合成过程中,包裹试样的容器称为传压介质。
叶蜡石由于具有良好的传压性、密封性、电绝缘性、隔热耐热性以及易加工成型等性能,被广泛用作传压介质。但是,就某一单独性能而言,还有其他传压物质(如NaCl等)优于叶蜡石。
(一)叶蜡石
叶蜡石是具有四面体SiO2连续层状构造的含水硅铝酸盐,分子式为:Al2[Si4O10](OH)2或Al2O3·4SiO2·H2O。叶蜡石内部含有的结晶水,在高温高压下会析出、分解并引起一系列矿物的相变,从而对金刚石的合成效果产生较大的影响。因此,在合成金刚石前必须对叶蜡石块进行焙烧。差热分析实验表明:叶蜡石在737K以后开始脱水;在823K开始脱出结晶水;1223K完全脱水。
叶蜡石常压下的熔点为1673K。压力提高到5~6GPa时,熔点升高到2273K以上。
在常压常温下,叶蜡石电阻率ρ=106~107Ω·m,随着温度、压力提高,电阻率下降。
在合成条件下,ρ≈100Ω·m,仍能基本上满足绝缘要求。但如果密封边很薄,产生电旁路,将会对测温热电偶的热电动势产生干扰。
叶蜡石导热率很低,且随温度、压力改变不大,因此,能很好地起到绝热作用。
天然叶蜡石块性质差异很大,为了克服这一缺点,现在都采用叶蜡石粉末成型块——将天然叶蜡石块粉碎并混匀,重新压制成型。叶蜡石粉末成型块提高了稳定性,同时由于粉末内摩擦系数比天然块小(2.5GPa下前者为0.25,后者为0.47),传压系数相应提高,从而可以降低压机的使用吨位。
(二)其他传压介质
长期的实践表明,用单一叶蜡石做传压介质有一些缺点,主要表现在:在高温、高压下,叶蜡石有相变,在压力5.5~6.0GPa条件下,当温度在1620~1720K时,叶蜡石中的结晶水促使叶蜡石相变成蓝晶石加柯石英,其密度ρ=3.32 g/cm3,体积收缩率约是叶蜡石的12.6%。这种相变及伴随着的体积收缩,使得保温性能和传压性能变差,从而使合成腔内的金刚石生长环境产生较大变化,导致金刚石晶体质量不稳定。鉴于上述原因,现在正致力于寻找更合适金刚石和立方氮化硼生长的复合传压介质。例如,氯化钠、白云石、滑石等与叶蜡石组成复合传压介质。
1.氯化钠
采用一个氯化钠套管,装在叶蜡石块内组成复合传压介质。这种由低剪切强度材料氯化钠和高剪切强度材料叶蜡石组合而成的传压介质,既保持了合成金刚石和立方氮化硼时所必需的密封性;又有良好的传压性和保温性,且不产生有害气体。因此,比用单一的叶蜡石介质更适宜金刚石和立方氮化硼的合成。这种复合传压介质有以下两个优点:①减少了合成腔体中的轴向压力梯度;②减少了合成腔体内的热量外流。
2.白云石
目前已经使用的套管,除了氯化钠外还有将白云石加在叶蜡石合成块的内壁上。考虑到白云石的内摩擦系数比叶蜡石小,因此将白云石做成套管装入叶蜡石腔体内侧,有利于传压的均匀性。白云石套管不起密封作用,只起保温作用。白云石与叶蜡石相比,热膨胀系数大(是叶蜡石的3.4倍),热传导系数小(是叶蜡石的73.6%);并且不含水,高温、高压下不发生相变。但白云石较叶蜡石密封性能差,故只能做套管加在叶蜡石的内壁。
3.B型传压介质
B型传压介质是叶蜡石和周期表中Ⅱ族元素中的一种氧化物,按照优选法选出来的比例组成的混合物,再用粉末成型的方法制备出来,不仅具有密封性能高、传压性能好、加工方便等优点,而且还可以促进晶体生长、降低合成压力,从而提高金刚石粗颗粒比例和优质品比例。此种介质有待在实践应用中加以检验。
『伍』 怎么样能把金刚石微粉中的石墨除去,或者用化学试剂反应掉
提纯金刚石微粉的方法收集如下:
1.采用的硝酸铵和其他胺类化合物在180℃~200℃分解破坏纳米金刚石表面吸附的石墨和有机炭黑的结构,降低纳米金刚石表面温度,同时氧化石墨和有机炭黑,达到提纯纳米金刚石。
2.利用非金刚石碳在280℃温度条件下与硫酸、硝酸反应,生成二氧化碳气体和易溶于水的物质,达到分离非金刚石碳,提纯人造金刚石
3.水淘洗 根据石墨和片状合金触媒与金刚石密度的不同,可以除去大量未转化的石墨,淘洗时因金刚石有疏水性,容易漂浮,所以应特别注意金刚石的流失
4.高氯酸是一种强氧化剂,加热后能使石墨缓慢地全部氧化 ,把已除去的金属触媒和大量石墨的物料置于烧杯中,倒入高氯酸,有时加入少量的铬酸钾作为催化剂,然后加热溶液开始反应,随着反应的进行,溶液的颜色由黑灰色-绿色同-棕色桔红色,当溶液呈桔红色时,石墨已全部除完,可以从电热板上取下,冷却至室温,倒出上层液体,再加上洗涤,直到中性然后烘干。
高氯酸除去石墨的过程,反应剧烈时刻注意不可溢出,为了加快反应速度,可在高氯酸中添加适量的硫酸。
在实践中用高氯酸除去石黑一方面成本较高,又污染空气,故用它提纯金刚石处理石墨工艺大都被摇床,淘洗盘或硫酸和硝酸的混酸处理代替。高氯酸处理金刚石仅用在高纯度金刚石和细粒度金刚石,处理后作烧结用多晶金刚石的原料时才使用。
5.在网络文库里有篇《人造金刚石提纯新技术研究》,里面使用的是气相氧化法(应该就是燃烧)。
『陆』 什么条件才能把石墨转化为金刚石
石墨在5-6万大气压(即(5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石粉末。
在高温高压和催化剂的帮助下,石墨是可以转化为金刚石的。尽管二者都是由碳元素组成的,但是由于碳原子的结构发生了明显的改变,因此这个过程并非物理变化,而是属于化学变化的范畴。
人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。我国国内产量极高,为世界之最。化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。
在静高压、高温和过渡金属等元素存在的条件下,石墨变成金刚石的机理主要随压力发生变化。
低压力条件下石墨被金属溶解再结晶成金刚石,晶种法生长金刚石就属这种情况。随着压力的升高,石墨直接转化成金刚石的成分增加,直至13万大气压和3000℃左右时石墨可以直接转化成全刚石而无需借助金属的作用。
(6)金刚石粉末触媒软化水扩展阅读:
人造钻石成本约为天然开采钻石的一半。中国2016年人造钻石产量逼近200亿克拉。中国合成金刚石在全世界占据绝对优势与自主研发的大型化合成压机、优质硬质合金顶锤、粉末触媒和间接加热工艺(合称粉状工艺)的工业化密不可分。
人工合成金刚石颗粒很细,主要用途是做磨料,用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前,世界金刚石的消费中,80%的人造金刚石主要是用于工业,它的产量也远远超过天然金刚石的产量。
『柒』 金刚石超硬材料的发展前途
应用广泛前景不错.
『捌』 巴斯夫羰基铁粉各种型号代表什么意思
德国巴斯夫生产的羰基铁粉为球形颗粒,具有洋葱球层状结构、粒度超细、颗专粒不粘连及属粒度分布均匀、流动性好、密度大、易成形烧结且硬度高、把持力大的特性。广泛的应用于电子元件、一体成型电感(SMD)、合成金刚石触媒、金属粉末注射成型(MIM)以及传统粉末冶金(PM)、金刚石工具、微波吸收材料、磁性减震液、营养补铁等领域。共有30多个型号,并且根据市场以及技术要求陆续有新型号推出。
『玖』 人工合成金刚石的催化剂有哪些 要很具体的
主要是通过铁触媒作为催化剂将石墨在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1100至3000度高温下,再用单质铁粉、镍粉、锰粉、钼粉、钴、等做催化剂,可使石墨转化为金刚石晶粒。所需时间长,由于引入了催化剂杂质,也使得HTHP金刚石不可避免的映入了杂质,这也影响了人工合成金刚石的纯度。
制造方法直接法 人造金刚石或利用瞬时静态超高压高温技术,或动态超高压高温技术,或两者的混合技术,使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石,这种方法得到的金刚石是微米尺寸的多晶粉末。熔媒法 人造金刚石用静态超高压(50~100kb,即5~10GPa) 和高温(1100~3000°C)技术通过石墨等碳质原料和某些金属(合金)反应生成金刚石,其典型晶态为立方体(六面体)、八面体和六-八面体以及它们的过渡形态。在工业上显出重要应用价值的主要是静压熔媒法。采用这种方法得到的磨料级人造金刚石的产量已超过天然金刚石,有待进一步解决的问题是增大粗粒比,提高转化率和改善晶体质量。目前正在实验室中用静压熔媒法研究优质大颗粒单晶金刚石的形成。加晶种外延生长法曾得到重1克拉左右的大单晶;用一般试验技术略加改进后,曾得到2~4毫米左右的晶体。采用这种方法还生长和烧结出大颗粒多晶金刚石,后者在工业上已获得一定的应用,其关键问题在于进一步提高这种多晶金刚石的抗压强度、抗冲击强度、耐磨性和耐热性等综合性能。外延法 人造金刚石是利用热解和电解某些含碳物质时析出的碳源在金刚石晶种或某些起基底作用的物质上进行外延生长而成的。人造金刚石的形成机制 目前主要有下述几种学说:溶剂学说认为所用金属(合金)起着碳的溶剂作用;催化学说则认为是一种催化剂;固相转变学说则强调石墨晶体无需断键解体,经过简单形变就形成金刚石晶体。但这三种典型学说所提出模型往往同一些主要实验现象和规律相矛盾。因此,近十年来,出现了溶剂-催化剂、催化剂-溶剂、熔(溶)剂-触媒(简称为熔媒)等学说进一步探讨所用金属(合金)的作用。总的说来,人造金刚石的形成机制目前尚是一个仍在探讨中的复杂问题。