PL106278B1 - Sposob syntezy diamentow ze zjonizowanych gazowych zwiazkow wegla - Google Patents
Sposob syntezy diamentow ze zjonizowanych gazowych zwiazkow wegla Download PDFInfo
- Publication number
- PL106278B1 PL106278B1 PL19146276A PL19146276A PL106278B1 PL 106278 B1 PL106278 B1 PL 106278B1 PL 19146276 A PL19146276 A PL 19146276A PL 19146276 A PL19146276 A PL 19146276A PL 106278 B1 PL106278 B1 PL 106278B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- diamond
- carbon
- synthesis
- compounds
- ionized gaseous
- Prior art date
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims description 23
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 title description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- -1 carbon ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002730 mercury Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób syntezy
diamentów ze zjonizowanych gazowych zwiazków
wegla. v
Znane sa sposoby' termodynamicznej syntezy
zwiazków wegla oraz syntezy z termicznie zjoni-
zowanego zwiazku wegla z innymi pierwiastkami
w fazie gazowej. Termodynamiczna metoda pole¬
ga na wygrzewaniu grafitu do temperatury powy¬
zej 2000°C pod cisnieniem powyzej 50 000 atmos¬
fer. Otrzymywany tak materia! jest niejednorodny,
gdyz obok diamentu ^otrzymuje sie spinele do zlu¬
dzenia podobne do diamentów, ale o innych wlas¬
ciwosciach optycznych. Wydajnosc jest znikoma,
czyli, koszt otrzymywanych diamentów jest wielo¬
krotnie wyzszy od produktu kopalnego. Synteza
ze zwiazków gazowych wegla np. z jodem lub z
wodorem, w postaci CJ4 albo CH4 nie wymaga
bardzo skomplikowanej aparatury, jest wzglednie
niekosztowna, ale wydajnosc jest bardzo niewiel¬
ka. Istotna jej cecha jest doprowadzenie gazowego
zwiazku wegla do stanu termoriysocjacji.
Atomy wegla zostaja wbudowane do sieci kry¬
stalicznej bardzo drobnego krysztalku diamentu,
wprowadzonego jako zarodka. Poniewaz jedno-,
czesnie powstaje grafit, musi on byc natychmiast
spalony w nadmiarze tlenu. Pierwsze stadium, po¬
legajace na odkladaniu atomów wegla na powierz¬
chni diamentu trwa do 4 godzin. Drugie stadium
polegajace na spalaniu grafitu, trwa równiez do 4
godzin. Uzyskanie bardzo malego przyrostu cie-
zaru diamentu trwa okolo 8 godzin. Ma on wszel¬
kie cechy diamentu naturalnego, co zostalo po¬
twierdzone przez badanie twardosci i wspólczyn¬
nika zalamania swiatla oraz metodami dyfrakcji
promieni X.
Istota wynalazku polega na umieszczeniu zarod¬
ka diamentu w szczelnym naczyniu kwarcowym,
do którego doprowadza sie gazowy zwiazek weg¬
la, korzystnie dwutlenek wegla C02 a nastepnie
wytwarza sie jony wegla metoda fotojonizacji po¬
przez oswietlenie promieniami nadfioletowymi,
korzystnie z lampy rteciowej, naczynia, kwarco¬
wego z zarodkami diamentu, umieszczonego w og¬
nisku komory piecowej o ksztalcie dwu wspólosio¬
wo polaczonych paraboloid obrotowych. r
Na rysunku przedstawiono schematycznie urza¬
dzenie do syntezy diamentów ze zjonizowanych
gazowych zwiazków wegla.
Zródlo 2 promieniowania w postaci lampy rte¬
ciowej jest umieszczono w ognisku Fi komory pie--
cowej l^.o ksztalcie dwiu wspólosiowo polaczo¬
nych paraboloid obrotowych lub elipsoidy obro¬
towej. Zródlo promieniowania 2 umieszczone w
ognisku Yx spelnia podwójna role a mianowicie
ogrzewa tygiel do temperatury najbardziej odpo¬
wiedniej do przebiegu reakcji oraz sluzy do foto-
dysocjacji gazu zawartego w kwarcowym naczy¬
niu 3, do którego wprowadzony zostal zarodek
diamentu 4. W ognisku F2 gdzie skupiaja sie pro¬
mienie wysylane z ogniska Yx umieszcza sie kwar-
106 2783
cowe naczynie z drobnym proszkiem diamento¬
wym.
Naczynie 5 jest polaczone ze zbiornikiem gazu
zawierajacego wegiel przykladowo C02. Pod wply¬
wem naswietlania promieniami nadfioletowymi z
lampy rteciowej zachodzi dysocjacja gazu wpro¬
wadzonego do naczynia, zgodnie ze wzorem
C02 .-* C + 20. Jony C ulegaja z jednej strony
implatacji w sieci przestrzennej krysztalków dia¬
mentu, lub tez tworza krysztalki grafitu. Krysztal¬
ki grafitu ulegaja natychmiastowemu spaleniu w
nadmiarze tlenu, zgoidnie ze wzorem C + 20 =
= C02 wytwarzajac produkt wyjsciowy dysocjo¬
wany przez staly impulsowy doplyw jonizujacych
fotonów, czyli znika tylko pewna ilosc atomów
wegla a pozostala wchodzi ponownie w zwiazek
podlegajacy fotojonizacji, dysocjacji itp. Proces
odbywa sie w sposób ciagly.
Komore pieca stanowi paraboidalna lub elipso¬
idalna wykonana z metalu kwaso- i zaroodporne¬
go. Wewnetrzna powierzchnia komory pokryta
jest aluminiowa powloka, która nie posiada selek¬
tywnych pasm pochlaniania. Konstrukcja komory
umozliwia stosowanie róznych gazowych zwiazków
wegla, takich jak CO lub C02, o skladzie kontro¬
lowanym.
W wyniku odbicia promieni wychodzacych z
ogniska Fa od powierzchni paraboidalnych lub eli¬
psoidalnych nastepuje ogniskowanie promieni w
"ognisku F2, a co za tym idzie ogrzewanie tygla
z podlozem diamentowym, znajdujacego sie w naj¬
blizszym otoczeniu ogniska F2. Tygiel jednoczesnie
stygnie w wyniku emisji promieniowania z jego
powierizchni. Jezeli doplyw ciepla ze zródla pro¬
mieniowania jest wiekszy od ilosci ciepla emito¬
wanego z ogniska F2, to temperatura tygla rosnie.
Jezeli proces jest odwrotny, tygiel sitygnie. W przy¬
padku równosci, ustala sie stan równowagi. Za¬
dana temperature równowagi uzyskuje sie poprzez
studzenie obudowy podloza tygla i doplyw mocy
do lampy ksenonowej. Temperature podloza okre¬
sla sie metoda pomiaru natezenia promieniowania
wysylanego przez podloze, za pomoca np. fotode¬
tektora, fotopowielacza czy pyrometru.
Sygnal elektryczny z detektora promieniowania
6 278
4
* •
przesylany jest za pomoca odpowiednich ukladów
elektronicznych do zasilacza lampy ksenonowej
lub obwodu chlodzenia podloza. Promieniowanie
swiadczace o temperatuirze podloza przesylane
jest na zewnatrz obudowy za pomoca swiatlo¬
wodu z monokrysztalu leukoszafiru lub innego ma¬
terialu, np. — tantalanu litu.
Komore piecowa w postaci dwóch zwierciadel
paraboidalnych mozna stosowac w obudowie zam-
knietej zawierajacej gaz podlegajacy rozkladowi,
gdzie osadza sie wegiel in status nascendi, na pod¬
lozach — zarodkach diamentowych. W miare prze¬
biegu procesu osadzania, gaz doprowadza sie do
ukladu. Komore piecowa mozna równiez stosowac
w postaci zwierciadel niepolaczonych. Wówczas
stosuje sie rure kwarcowa.
Przyklad. W ognisku Fi paraboidalnej ko¬
mory piecowej znajduje sie lampa ksenonowa o
mocy 15 kW. Tygiel kwarcowy, w którym* na plyt-
0 ce z leukoszafiru umieszczono kilkanascie zarod¬
ków diamentowych znajduje sie w najblizszym
otoczeniu ogniska F2. Bezposrednio nad tyglem
doprowadzamy jest gazowy dwutlenek wegla.
Gaz w wyniku ogrzewania, fotodysocjacji i ka-
talityoznego dzialania podloza rozklada sie, co po¬
woduje osadzanie sie atomów wegla na zarodku
diamentowym i narastanie zarodzi diamentu. Po
uplywie 4 godzin trwania procesu narastania kry¬
sztalu, uzyskano przyrost ciezaru diamentu okolo
%, a po 8 godzinach — przyrost ciezaru okolo
6%.
Claims (1)
1. Zastrzezenie patentowe Sposób syntezy diamentów ze zjonizowanych ga¬ zowych zwiazków wegla, znamienny tym, ze umie¬ szcza sie zarodek diamentu w szczelnym naczy¬ niu kwarcowym, do którego doprowadza sie gazo- 40 wy zwiazek wegla, korzystnie dwutlenek wegla C02 a nastepnie wytwarza sie jony wegla metoda fotojonizacji poprzez oswietlenie ze zródla promie¬ niowaniem nadfioletowym umieszczonym w ognis¬ ku komory piecowej o ksztalcie dwu wspólosiowo 45 polaczonych: paraboloid obrotowych. r106 278 \
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL19146276A PL106278B1 (pl) | 1976-07-27 | 1976-07-27 | Sposob syntezy diamentow ze zjonizowanych gazowych zwiazkow wegla |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL19146276A PL106278B1 (pl) | 1976-07-27 | 1976-07-27 | Sposob syntezy diamentow ze zjonizowanych gazowych zwiazkow wegla |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL191462A1 PL191462A1 (pl) | 1978-02-13 |
| PL106278B1 true PL106278B1 (pl) | 1979-12-31 |
Family
ID=19977981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL19146276A PL106278B1 (pl) | 1976-07-27 | 1976-07-27 | Sposob syntezy diamentow ze zjonizowanych gazowych zwiazkow wegla |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL106278B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0288065A3 (en) * | 1987-04-22 | 1989-02-15 | Idemitsu Petrochemical Co. Ltd. | Method for synthesis of diamond |
-
1976
- 1976-07-27 PL PL19146276A patent/PL106278B1/pl unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0288065A3 (en) * | 1987-04-22 | 1989-02-15 | Idemitsu Petrochemical Co. Ltd. | Method for synthesis of diamond |
| US4985227A (en) * | 1987-04-22 | 1991-01-15 | Indemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Method for synthesis or diamond |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL191462A1 (pl) | 1978-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ming et al. | Laser heating in the diamond anvil press up to 2000 C sustained and 3000 C pulsed at pressures up to 260 kilobars | |
| McGrath et al. | Studies of the reactions of excited oxygen atoms and molecules produced in the flash photolysis of ozone | |
| Braun et al. | Flash photolysis of methane in the vacuum ultraviolet. II. Absolute rate constants for reactions of CH with methane, hydrogen, and nitrogen | |
| US20160377957A1 (en) | OPTICAL PARAMETRIC OSCILLATOR AND SECOND HARMONIC GENERATOR USING MONOCLINIC PHASE Ga2S3 CRYSTAL | |
| PL106278B1 (pl) | Sposob syntezy diamentow ze zjonizowanych gazowych zwiazkow wegla | |
| James et al. | Use of the nitric oxide/oxygen continuum in the estimation of the relative concentrations of oxygen atoms in flame gases | |
| Kirdyashkin et al. | Energy and spectral characteristics of radiation during filtration combustion of natural gas | |
| Marr et al. | THE EMISSION OF THE'λ4050 Å'BANDS AND AN ASSOCIATED VIOLET CONTINUUM IN OXYACETYLENE FLAMES | |
| Greig | The sodium D-line reversal method of temperature measurement in ionized flame gases | |
| Burgess et al. | The mercury-photosensitized hydrogen+ oxygen reaction | |
| Aidaev | Synthesis and luminescent properties of Eu-activated CaGa2S4 and SrGa2S4 | |
| Fairbairn et al. | Comparison of the spectra produced by shock waves, flames and detonations | |
| Newman et al. | The anomalous brightness of magnesium-Air flames | |
| Egerton et al. | The formation of hydrogen peroxide in the combustion of hydrogen at low pressures | |
| Comeford | The spectral distribution of radiant energy of a gas-fired radiant panel and some diffusion flames | |
| Schmauch et al. | Use of Perchloryl Fluroide in Flame Photometry | |
| Liveing et al. | IV. On the spectra of magnesium and lithium | |
| Nichols et al. | The Photoluminescence of Flames | |
| Fedotov et al. | Observation of chemiluminescence, superluminescence, and light amplification during spark-discharge-initiated thermal decomposition of sodium nitrate. | |
| US2988022A (en) | Radiation furnace | |
| RU2027252C1 (ru) | Ртутная газоразрядная лампа для облучения растений в теплице | |
| SU976229A1 (ru) | Устройство дл проведени химических реакций в солнечной высокотемпературной установке | |
| Hudson et al. | The Interaction of Hydrogen with Alkali Halide Surfaces under Electron Beam Irradiation | |
| Kafafi et al. | Studies of the reactions of lithium atoms with methyl cyanide and methyl isocyanide in inert gas matrices | |
| Bower et al. | A continuum-source single-detector resonance-monochromator for atomic-absorption spectrometry |