close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3075

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3075
(13)
C1
6
(51) C 01B 31/06,
(12)
B 01J 3/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СИНТЕТИЧЕСКИЙ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ
ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
(21) Номер заявки: 876
(22) 1993.10.19
(86) РСТ/RU92/00225, 1992.12.03
(31) 5016083
(32) 1991.12.25
(33) RU
(46) 1999.12.30
(71) Заявитель: Научно-производственное
объединение "Алтай" (RU)
(72) Авторы: Верещагин А.Л., Петров Е.А., Сакович
Г.В., Комаров В.Ф., Климов А.В., Козырев Н.В.
(RU)
(73) Патентообладатель: Научно-производственное
объединение "Алтай" (RU)
(57)
1. Синтетический алмазосодержащий материал в виде агрегатов частиц округлой формы и средним диаметром не более 1 мкм, включающий алмаз кубической модификации, имеющий в элементном составе углерод, водород, азот и кислород и содержащий на 10-20 % поверхности гидроксильные, карбоксильные и карбонильные функциональные группы, отличающийся тем, что он имеет пористую структуру и
дополнительно содержит рентгеноаморфную алмазоподобную фазу при соотношении, мас. %:
рентгеноаморфная алмазоподобная фаза
10-30
алмаз кубической модификации
остальное,
имеет соотношение элементов, мас. %:
углерод
75 -90
водород
0,6 - 1,5
азот
1,0 - 4,5
кислород
остальное,
параметр кристаллической решетки (0,3562 ± 0,0003) мм и площадь удельной поверхности 250-450 м2/г, при
этом поверхность материала дополнительно содержит метильные, нитрильные, хинонные и альдегидные
функциональные группы, а 1-2 % ее занимают атомы углерода с некомпенсированными связями.
2. Материал по п.1, отличающийся тем, что объем пор составляет 0,6-1,0 см3/г, а их диаметр 7,5-12,5 нм.
3. Способ получения синтетического алмазосодержащего материала путем детонации углеродсодержащего взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом в замкнутом объеме, отличающийся
тем, что детонацию проводят в атмосфере инертных по отношению к углероду газов, содержащей 0,1-6,0 об.
% кислорода, при 303-363 °К в присутствии ультрадисперсной углеродной фазы во взвешенном состоянии с
концентрацией 0,01-0,15 кг/м3.
(56)
1. Акцептованная заявка Великобритании № 1154633, НПК С1А, 1969 (прототип).
2. Физика горения взрыва, п. 20, № 5, 100-103 (прототип).
Настоящее изобретение относится к области неорганической химии углерода, а именно к кубической модификации углерода, обладающей свойствами сверхтвердого материала, и способам его получения, и может
быть использовано для полирования твердых материалов, упрочнения металлических покрытий и в хроматографии.
Известно, что при детонации некоторых взрывчатых веществ в условиях, позволяющих сохранить конденсированные углеродные продукты взрыва, образуются ультрадисперсные алмазосодержащие порошки со
специфическими свойствами, такими как высокая дисперсность, дефектность углеродных структур, развитая
активная поверхность. Указанные характеристики варьируются в широких пределах в зависимости от условий получения алмазосодержащих материалов. Те или иные свойства алмазосодержащих детонационных
материалов определяют области их практического применения, например, в композиционных материалах и
покрытиях, абразивных либо смазочных составах и тому подобное.
BY 3075 C1
Известен способ получения синтетического алмазосодержащего материала ударным обжатием графита
[1]. При этом образуется первичный продукт синтеза, содержащий, как правило, менее 15% алмаза относительно общего содержания углерода и значительное количество неорганических примесей.
Очищенный алмазосодержащий материал состоит из индивидуальных алмазных частиц со средним диаметром не более 0,1 мкм, площадью поверхности от 40 до 400 м2/г, от 10 до 30% площади поверхности содержат гидроксильные, карбоксильные и карбонильные группы. Алмазные частицы не обладают внешней
кристаллической огранкой. Индивидуальные алмазные кристаллиты имеют широкое распределение по диаметру: 7⋅10-4-1⋅10-2 мкм (7-100 А). Материал содержит 87-92 мас. % углерода; кроме того, в состав входят
0,2-2,0 % водорода, 0,1-2,5 % азота и до 10 % кислорода. При нагревании от 850 до 900 °С в течение 4 часов
в инертной атмосфере этот материал теряет не менее 5 % массы в форме моно- и диоксида углерода, воды и
водорода. По данным рентгенографии материал состоит только из алмаза, возможные примеси графита не
превышают 0,2 %, неорганические примеси также не превышают 0,2 %.
Прототипом изобретения является синтетический алмазосодержащий материал и способ его получения
[2], основанный на подрыве зарядов в различного рода инертных атмосферах. Размер частиц полученного
алмаза 0,3-0,06 нм, размер ОКР 4-6 нм; форма частиц округлая, пикнометрическая плотность 3,2 г/см2. Продукт содержит около 90 % алмаза, остальное - адсорбированные газы.
Для выделения целевого алмазосодержащего продукта используют комплекс химических операций, направленных на растворение либо газификацию имеющихся примесей. Примеси есть двух видов: неуглеродные (металлы, оксиды, соли и тому подобное) и неалмазные формы углерода (графит, сажа, аморфный углерод).
Недостатком заявленных материалов является то, что индивидуальные частицы алмазов имеют широкое,
не регулируемое условиями получения распределение частиц по размеру. Указанные в прототипе абразивные свойства алмазосодержащего материала характеризуют его как поликристаллическое образование с достаточно плотной упаковкой первичных частиц и прочными фазовыми контактами между ними. Это ограничивает применение данного материала в специальных неабразивных (антифрикционных) составах.
В основу изобретения положена задача создать алмазосодержащий материал, обладающий универсальной способностью к включению в разнообразные композиционные материалы и покрытия, который получался бы по простой технологии, характеризующейся безопасностью, надежностью, улучшенными техникоэкономическими и экологическими параметрами и позволяющей организовать на ее основе
крупнотоннажное промышленное производство заявляемого алмазосодержащего материала.
Поставленная задача решается тем, что синтетический алмазосодержащий материал в виде агрегатов частиц окружной формы и средним диаметром не более 1 мкм, включающий алмаз кубической модификации,
имеющий в элементном составе углерод, водород, азот и кислород и содержащий на 10-20 % поверхности
гидроксильные, карбоксильные и карбонильные функциональные группы, согласно изобретению, он имеет
пористую структуру и дополнительно содержит рентгеноаморфную алмазоподобную фазу при соотношении:
рентгеноаморфная алмазоподобная фаза - 10-30 мас. %, алмаз кубической модификации - остальное, а также
имеет соотношение элементов: углерод 75-90 мас. %, водород 0,6-1,5 мас. %, азот 1,0-4,5 мас. %, кислород остальное, параметр кристаллической решетки (0,3562 ± 0,0003) мм и площадь удельной поверхности 250450 м2/г, при этом поверхность материала дополнительно содержит метильные, нитрильные, хинонные и
альдегидные функциональные группы, а 1-2 % ее занимают атомы углерода с некомпенсированными связями.
Поставленная задача решается также тем, что заявляемый алмазосодержащий материал получают путем
детонации углеродосодержащего взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом в замкнутом объеме в среде инертных газов с содержанием 0,1-6,0 об. % кислорода при температуре 303-363 К в
присутствии ультрадисперсной углеродной фазы (углеродного конденсата) во взвешенном состоянии с концентрацией 0,01-0,15 кг/м2.
Наличие на поверхности широкого спектра функциональных производных обеспечивает использование
заявляемого материала для широкого спектра композиционных составов без предварительной модификации
поверхности.
Присутствие рентгеноаморфной фазы облегчает условия компактирования композиционных материалов.
Пористая структура агрегатов алмазных частиц позволяет при одной и той же, в сравнении с прототипом,
объемной доле алмазосодержащего материала использовать меньшую массу заявляемого материала.
Заявляемый алмазосодержащий материал представляет собой порошок от светло-серого до темно-серого
цвета со средним размером частиц 0,02-0,1 мкм, преимущественно не более 0,05 мкм, определенным методом седиментации. Частицы имеют характерную пористую структуру, исследованную по изотермам адсорбции и десорбции азота при 77,5 К. Образцы предварительно тренировали в вакууме при 300 К.
Суммарный объем пор в порошках заявляемого алмазосодержащего материала составляет 0,6-1,0 см3/г,
преимущественно 0,7-0,9 см3/г. Средний размер пор, рассчитанный по алгоритму Доллимора-Хилла, составляет 7,5-12,5 нм, преимущественно 8-10 нм. Специфическая пористая структура агрегатов заявляемого материала формируется вследствие условий синтеза.
BY 3075 C1
Величина площади удельной поверхности, определенная с помощью изотерм БЭТ по тепловой десорбции аргона, имеет значение от 250 до 450 м2/г.
Средний размер отдельных описываемых алмазных частиц находится в пределах 2-10 нм, преимущественно 4-7 нм. Электронно-микроскопическое исследование показало, что агрегаты частиц состоят из индивидуальных зерен округлой и неправильной формы диаметром 2-10 нм. Кристаллические грани на поверхности частиц не обнаружены.
Средний размер областей когерентного рассеяния, рассчитанный методом четвертых моментов по профилю отражения [220], составил 2-10 нм, преимущественно 4-7 нм, что близко к размеру частиц алмаза, определенному из адсорбционных данных. Одновременно с этим из анализа профиля линии [220] была рассчитана и величина микроискажений II рода, измеряемая как ∆а/а, где ∆а - среднее отклонение параметра
кристаллической решетки, а - параметр кристаллической решетки.
Для образцов заявляемого материала эта величина имеет значение 0,01, что на порядок больше, чем для
других известных форм детонационных алмазов. Величина микронапряжений в ГПа была рассчитана по
формуле:
σ = (∆а/а) Е,
где Е - модуль Юнга, равный 1000 ГПа.
Отсюда следует, что частицы сжимаются давлением в 10 ГПа. Параметр кристаллической решетки заявляемого материала рассчитывался из анализа отражения [220]. Для этого находилось положение центра тяжести линии. Было получено, что параметр кристаллической решетки заявляемого материала равен
0,3562±0,0003 нм, в то время как у остальных разновидностей алмазов он равен 0,3567 нм. Обнаруженное
высокодеформированное состояние кристаллической решетки термически устойчиво вплоть до температуры
начала графизации, что не отмечалось ранее ни для одного типа алмазов, полученных с помощью энергии
взрыва. Это вызвано тем, что силы поверхностного натяжения частиц вследствие их ультрадисперсного состояния сжимают кристаллическую решетку. Таким образом, сжатая высокодеформированная кристаллическая решетка специфична для заявляемого алмазосодержащего материала.
Из данных рентгенографии следует, что заявляемый материал содержит алмаз кубической модификации
и рентгеноаморфную фазу (область отражений, соответствующая d=0,127 нм). Количество аморфной фазы
оценивали по уменьшению интенсивности отражения [220] кубического алмаза в сравнении с образцом, содержащим чистый кубический алмаз. Полученная величина составляет 10-30 мас. %. Предполагается, что
сочетание алмазной кубической и аморфной фаз специфично для заявляемого алмазосодержащего материала
и является следствием его кластерной организации. Рентгеноаморфная фаза не содержит графита. Это доказывается исследованиями образцов алмазосодержащего материала методами ядерного магнитного резонанса
и рентгенофотоэлектронной спектроскопии. Так в спектре ЯМР С13 присутствует только одна линия с химсдвигом - 34,5 м.д., характерная для алмазной фазы. Рентгенофотоэлектронный спектр углерода в области С
1s имеет полосу поглощения в области 286 эВ, причем после бомбардировки образца ионами аргона его поверхность заряжается до величины 3,3 эВ, что свидетельствует о диэлектрических свойствах поверхностных
углеродных структур. При наличии проводящих модификаций углерода (графита) зарядка поверхности не
наблюдалась.
Таким образом, аморфная фаза близка по природе химических связей кубическому алмазу и представляет
собой предельно разупорядоченную и насыщенную дефектами периферию алмазных кластеров.
Наличие аморфной фазы обусловливает повышенную реакционную способность заявляемого материала
по сравнению с другими синтетическими алмазами. Это проявляется в следующих реакциях. Так, температура начала окисления на воздухе заявляемого алмазосодержащего материала, измеренная при скорости нагрева 10 град/мин, составляет 703 К, в то время как для синтетических алмазов 843-923 К. Помимо этого,
при нагревании образцов заявляемого материала в атмосфере диоксида углерода при атмосферном давлении
в интервале температур 443-753 К происходит его адсорбция, приводящая к увеличению массы образца
примерно на 5 %, что не отмечалось ранее ни для одной из форм синтетических алмазов.
В практическом плане повышенная активность заявляемого материала проявляется в процессах компактирования. В частности, при горячем прессовании порошков заявляемого алмазосодержащего материала
прочные низкопористые компакты получаются при температурах на 100-500 градусов ниже, чем это принято
при спекании других алмазных порошков. По данным рентгенографического исследования в скомпактированном образце отсутствует аморфная фаза, а интенсивность отражений кубического алмаза возрастает.
Аморфная фаза, обладая лабильной структурой, является активатором спекания алмазных зерен в сравнительно мягких условиях.
Наличие на поверхности образцов заявляемого материала атомов углерода с некомпенсированными связями обусловливает и их сродство к молекулярному азоту. Как следствие этого, образцы материала после
выдержки на воздухе или в атмосфере азота хемосорбируют азот с образованием нитрильных групп. Эти
группы могут быть восстановлены водородом при 473-573 К до циановодорода. Повторяя эту операцию,
можно превратить в циановодород до 90 % материала. Таким образом, высокая реакционная способность
специфична для заявляемого материала.
BY 3075 C1
Ультрадисперсное состояние заявляемого материала вносит вклад и в его энергетические характеристики. Так, энтальпия его образования, определенная из теплоты сгорания, составляет 2563-2959 кДж/кг, в то
время как для природного алмаза она равна 209,16 кДж/кг. Таким образом, для заявляемого алмазосодержащего материала специфична повышенная энергонасыщенность.
В отличие от прототипа и описанных аналогов, в которых кислородсодержащие функциональные группы
(карбоксильные, гидроксильные, карбонильные и др.) непосредственно связаны с поверхностными атомами
кристаллитов алмаза, заявляемый алмазосодержащий материал, имея неоднородный фазовый состав, характеризуется специфическим способом релаксации поверхности. Кислородсодержащие функциональные группы, качественно и количественно близкие к описанным в прототипе, в предложенном решении являются, как
правило, производными более разнообразных поверхностных углеродных структур, включая алифатические,
алициклические и ароматические.
Качественный и количественный состав поверхностных функциональных групп был определен применяя
несколько методов анализа. Изучая состав газов, выделяющихся при термодесорбции заявляемого материала, было обнаружено выделение СО2, СО, H2, HCN и CН4. На основании этих данных было рассчитано, что
количество поверхностных атомов углерода составляет не менее 2 % поверхности. Анализируя ИК-спектр
поглощения образцов, были обнаружены полосы поглощения характерные для карбонильных -СО, карбоксильных -СООН, гидроксильных -ОН и метильных -СН3 групп. Изучая спектр протонного магнитного резонанса, было обнаружено наличие двух разновидностей гидроксильных групп, отличающихся по величине
химсдвига. Было предположено, что один из этих видов - изолированные группы, а второй - взаимодействующие между собой. Проводя полярографическое исследование, в дополнение к уже обнаруженным группам были идентифицированы лактонные -СООСО-, хинонные О=С6Н4=О и гидроперекисные -СОООН
группы. Общее количество кислородсодержащих поверхностей групп определяли по реакции с металлическим калием, как описано в патенте Великобритании N1154633, и оно составляет от 10 до 20 % поверхности
образцов.
Поверхность заявляемого материала представляет, таким образом, широкий спектр как функциональных
групп, преимущественно кислородсодержащих, так и углеродных структур, с которыми эти группы непосредственно связаны и которые в значительной степени влияют на химические свойства и реакционную способность поверхности. Это открывает более широкие возможности осуществлять разнообразные химические реакции на поверхности заявляемого алмазосодержащего материала, чем это вытекает из описания
поверхностных свойств известных материалов.
Заявляемый материал получают при детонационном разложении ВВ, то есть является продуктом не перекристаллизации одной аллотропной формы углерода в другую, а продуктом конденсации углерода через
плазму (газ) и, возможно, жидкость в твердое тело со специфической кристаллической структурой, надструктурой, химическим составом и свойствами.
Кроме того, заявляемый алмазосодержащий материал получают путем детонации во взрывной камере
взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом при соблюдении следующих необходимых
условий: температура камеры 303-363 К; содержание кислорода в камере 0,1-6,0 объемн. %; наличия в камере во взвешенном состоянии ультрадисперсных частиц с концентрацией 0,01-0,15 кг/м2.
Эти условия обеспечивают: формирование алмазной кубической фазы с размером ненарушенных кристаллических блоков 1-10 нм; конденсацию определенной части углерода в виде алмазоподобной рентгеноаморфной фазы; образование упорядоченной надструктуры из алмазной, алмазоподобной и других высокодисперсных фаз углерода, включающей реакционноспособные периферические образования; включение в
конденсированный алмазосодержащий углеродный материал определенной доли неуглеродных (неорганических) примесей.
Содержание кислорода в атмосфере взрывной камеры в количестве 0,1-6,0 об. % обеспечивает сложный
макрокинетический баланс между процессами поверхностного и объемного окисления углерода. Это, в свою
очередь, формирует на стадии синтеза основу специфической пористой структуры заявляемого алмазосодержащего материала. Известно, что скорость газификации углеродных материалов в активных средах лимитируется обратной диффузией продуктов реакции. В совокупности заявляемых условий синтеза указанное
содержание кислорода в сочетании с определенной конструкцией углеродной конденсированной фазы позволяет в значительной степени блокировать поверхность углерода. Это способствует его сохранению при
условии, что концентрация кислорода не превышает 6 об. %. Одновременно в отраженных ударных волнах
за счет каталитического влияния описанных выше неуглеродных примесей возможно развитие топохимических реакций окисления неалмазного углерода, что приводит к разрушению первично упорядоченных структур углерода, к частичной графитизации и аморфизации алмазных частиц, к развитию дефектов в микрокристаллитах алмазов.
Во взвеси ультрадисперсных углеродных частиц в атмосфере синтеза последние выступают как центры
кристаллизации алмазных частиц и на них рассеивается энергия взрыва, так как в их отсутствие выход конденсированных продуктов взрыва в кислородсодержащей атмосфере снижается. Ввиду неустойчивости этой
взвеси концентрации более чем 0,15 кг/м2 не достигается несмотря на ультрадисперсное состояние углерода.
BY 3075 C1
Пример 1.
В центр взрывной камеры объемом 2м3 помещают заряд ВВ ТГ 60/40 массой 0,5 кг, снаряженный электродетонатором ЭД-8 в атмосферу, содержащую 4 объемн. % кислорода и 0,1 кг/м3 ультрадисперсных частиц углерода при температуре атмосферы 303 К. Камеру закрывают и осуществляют подрыв заряда. После
10 минут выдержки камеру открывают и собирают порошок на стенках камеры. Затем порошок просеивают
через сито с размером ячеек 160 мкм, помещают в стеклянный стакан и кипятят с 200 мл 36 %-ной соляной
кислоты для растворения металлических примесей. Для очистки от окисленных и неалмазных форм углерода
продукт дополнительно обрабатывают смесью концентрированных азотной и серной кислот при температуре 523 К в течение 2-х часов. Затем продукт промывают дистиллированной водой от кислот до рН водной
вытяжки равной 7, и сушат на воздухе при температуре 423 К в течение 4-х часов. При исследовании порошка получают следующие данные. Порошок темно-серого цвета имеет пикнометрическую плотность 3,1 г/см3
площадь удельной поверхности составляет 285 м2/г, объем пор составляет 0,8 см3/г, а средний диаметр пор 8,8 нм. Средний размер частиц образца, рассчитанный на основании этих данных, составляет 6,6 нм. По данным рентгенографического исследования продукт состоит из двух фаз: кубической фазы углерода (алмаза) и
его аморфной фазы (25 %). Параметр кубической решетки, измеренный на кобальтовом излучении по профилю отражения [220], равен 0,3563 нм. Исследования элементного состава дали следующие результаты: [С]
- 88,5 %, [N] - 2,2 %, [Н] - 1,1 %, [О] - 8,2 %. Выход целевого продукта (В) составляет 3,5 % от массы ВВ, а
содержание алмаза в конденсированных продуктах взрыва (С) составляет 55,4 %. Методом полярографии
определяют состав поверхностных кислородсодержащих функциональных групп. По значению потенциалов
восстановления идентифицируют хинонные, лактонные, карбонильные, карбоксильные и гидроперекисные
группировки. По составу выделяющихся при нагревании газов - нитрильные и метильные группы. По данным ИК-спектроскопии - гидроксильные.
Проведение процесса при заявляемых режимах сведены в таблицу 1 (во всех образцах, полученных согласно заявляемому способу, обнаружены гидроксильные, лактонные, карбонильные, карбоксильные, гидроперекисные, нитрильные, метильные группы и поверхностные атомы углерода с некомпенсированными связями).
Таблица 1
Концен№
Взрывчатое
Т каСодержание
Свойства полученного продукта
трация
привещество
меры, кислорода,
взвешенмера
К
об. % (осных частальное тиц
инертный
С, кг/м3
газ)
1
Тротил/гек303
4,0
0,1
[С]=88,5 %; [Н]=1,1 %; [N]=2,2 %; [О]=8,2
соген 60/40%; (Z)=2,1 %; B=5,1 %; C=55,4 %; a=0,3563
ТГ 60/40
нм; ОКР=6,6 нм; S=240 м2/г; Vпор=0,7
см3/г; dпор=8,4 нм; 5 % аморфной фазы и
95 % алмазной фазы
303
0,0
0,1
2
ТГ 60/40
[С]=88,5 %; [Н]=1,0 %; [N]=3,4 %; [О]=6,2
(сравнитель%; (Z)=0,9 %; B=5,1 %; C=45,3 %; a=0,3563
ный пример
нм; ОКР=6,0 нм; S=240 м2/г; Vпор=0,85
без кислоросм3/г; dпор=7,8 нм; 5 % аморфной фазы и
да)
95 % алмазной фазы
3
ТГ 60/40
304
0,2
0,15
[С]=86,0 %; [Н]=0,8 %; [N]=3,5 %; [О]=5,8
%; (Z)=3,5 %; B=5,0 %; C=55,4 %; a=0,3564
нм; ОКР=6,0 нм; S=242 м2/г; Vпор=0,92
см3/г; dпор=8,9 нм; 12 % аморфной фазы и
88 % алмазной фазы
4
ТГ 60/40
305
6,2
0,5
В продуктах отсутствует алмазная фаза
(сравнительный пример с избытком кислорода)
5
ТГ 60/40
303
0,1
0,15
[С]=85,2 %; [Н]=1,1 %; [N]=3,2 %; [О]=5,7
%; (Z)=2,1 %; B=5,0 %; C=49,2 %; a=0,3565
нм; ОКР=4,6 нм; S=307 м2/г; Vпор=0,87
см3/г; dпор=11,5 нм; 18 % аморфной фазы и
82 % алмазной фазы
6
ТГ 60/40
333
10,1
0,1
В продуктах отсутствует алмазная фаза
(сравнительный пример с избытком кислорода)
BY 3075 C1
7
ТГ 60/40
335
1,0
0,14
8
ТГ 60/40
335
1,0
0,14
9
ТГ 60/40
10
ТГ 60/40
338
6,2
0,1
11
ТГ 60/40
363
0,1
0,1
12
ТГ 60/40
361
1,0
0,15
13
ТГ 60/40
362
3,0
0,15
14
ТГ 60/40
363
6,5
0,1
15
ТГ 60/40
363
6,0
0,05
16
ТГ 60/40
361
4,5
0,02
17
ТГ 60/40
303
0,006
0,01
18
ТГ 60/40
305
2,5
0,005
[С]=88,6 %; [Н]=0,8 %; [N]=2,1 %; [О]=5,4
%; (Z)=3,1 %; B=5,1 %; C=50,3 %; a=0,3564
нм; ОКР=4,8 нм; S=315 м2/г; Vпор=0,99
см3/г; dпор=11,2 нм; 25 % аморфной фазы и
75 % алмазной фазы
[С]=89,0 %; [Н]=0,9 %; [N]=1,5 %; [О]=3,8
%; (Z)=4,8 %; B=4,9 %; C=52,7 %; a=0,3562
нм; ОКР=3,8 нм; S=378 м2/г; Vпор=0,65
см3/г; dпор=12,3 нм; 22 % аморфной фазы и
78 % алмазной фазы
[С]=87,5 %; [Н]=1,2 %; [N]=2,5 %; [О]=6,5
%; (Z)=2,3 %; B=0,5 %;
C=9,1 %; a=0,3565 нм; ОКР=4,1 нм; S=329
м2/г; Vпор=0,76 см3/г; dпор=8,7 нм; 29 %
аморфной фазы и 71 % алмазной фазы
В продуктах отсутствует алмазная фаза
(сравнительный пример с избытком кислорода)
[С]=87,1 %; [Н]=0,8 %; [N]=2,9 %; [О]=8,0
%; (Z)=1,2 %; B=5,1 %; C=53,6 %; a=0,3564
нм; ОКР=2,8 нм; S=420 м2/г; Vпор=0,98
см3/г; dпор=11,6 нм; 30 % аморфной фазы и
70 % алмазной фазы
[С]=88,1 %; [Н]=0,9 %; [N]=2,9 %; [О]=5,6
%; (Z)=1,9 %; B=4,8 %; C=58,4 %; a=0,3562
нм; ОКР=2,9 нм; S=415 м2/г; Vпор=0,83
см3/г; dпор=12,4 нм; 25 % аморфной фазы и
75 % алмазной фазы
[С]=88,1 %; [Н]=1,1 %; [N]=1,8 %; [О]=7,4
%; (Z)=1,6 %; B=3,9 %; C=38,6 %; a=0,3563
нм; ОКР=3,0 нм; S=398 м2/г; Vпор=0,64
см3/г; dпор=9,8 нм; 25 % аморфной фазы и
75 % алмазной фазы
В продуктах отсутствует алмазная фаза
(сравнительный пример с избытком кислорода)
[С]=87,3 %; [Н]=0,9 %; [N]=1,5 %; [О]=10,3
%; (Z)=2,5 %; B=3,1 %; C=25,1 %; a=0,3564
нм; ОКР=3,5 нм; S=408 м2/г; Vпор=1,0
см3/г; dпор=11,2 нм; 12 % аморфной фазы и
88 % алмазной фазы
[С]=89,7 %; [Н]=1,4 %; [N]=1,8 %; [О]=7,1
%; (Z)=2,1 %; B=3,6 %; C=55,4 %; a=0,3565
нм; ОКР=4,6 нм; S=423 м2/г; Vпор=0,98
см3/г; dпор=12,4 нм; 10 % аморфной фазы и
90 % алмазной фазы
[С]=88,9 %; [Н]=1,4 %; [N]=3,5 %; [О]=6,2
%; (Z)=3,0 %; B=4,5 %; C=43,7 %; a=0,3568
нм; ОКР=5,2 нм; S=358 м2/г; Vпор=1,0
см3/г; dпор=8,4 нм; 25 % аморфной фазы и
75 % алмазной фазы (сравнительный пример с недостатком кислорода)
[С]=90,1 %; [Н]=1,1 %; [N]=2,1 %; [О]=6,7
%; (Z)=2,5 %; B=34,6 %; C=55,4 %;
a=0,3567 нм; ОКР=3,9 нм; S=401 м2/г;
Vпор=0,95 см3/г; dпор=10,5 нм; 5 % аморфной фазы и 95 % алмазной фазы
BY 3075 C1
В качестве взрывчатого вещества в заявленном способе с тем же результатом по свойствам конечного
продукта и при тех же условиях может быть использовано практически любое углеродсодержащее взрывчатое вещество и его смеси с отрицательным кислородным балансом, например циклотетраметилентетранитрат (октоген) с тротилом, тринитротриаминобензол, тринитродиаминобензол, пикриновая кислота, смеси ТГ
50/50, ТГ 70/30 и др.
Введение заявляемого материала в смазочное масло И-40А в количестве 0,1 мас. % позволяет снизить коэффициент трения в подшипниках скольжения в 1,5-1,8 раза, темп износа трущейся пары в 6-10 раз, позволяет увеличить предельные нагрузки на узел трения в 1,5-7,0 раз и снизить объемную температуру в зоне
трения по сравнению со смазочным материалом, не содержащим добавки.
Введение заявляемого материала в универсальный электролит хромирования в концентрации 8-15 г/л и
проведение осаждения хрома при температуре ванны 323-328 К и плотности тока 40-60 А/дм2 дает хромовое
покрытие, нанесенное на инструмент для обработки материалов, со следующей эффективностью:
Таблица 2
Увеличение стойкости, раз (в сравнении с инструментом и деталями машин, не имеющими покрыИнструмент
тия на основе заявленного материала)
Матрицы для холодной вытяжки металлов
2-5
Пресс-инструмент для порошковой металлургии
>10
Штамповый инструмент
1,5-4,0
Зубные боры
8-12
Режущие инструменты по стеклопластику
3-10
Валы, шестерни машин и механизмов
2-3
Конкретное значение увеличения износостойкости инструмента зависит от свойств обрабатываемого материала и режимов обработки.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
179 Кб
Теги
by3075, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа