close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337063

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 337 063
(13)
C2
(51) МПК
C01B 31/06
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005127294/15, 31.08.2005
(72) Автор(ы):
Муханов Владимир Анатольевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
31.08.2005
(73) Патентообладатель(и):
Муханов Владимир Анатольевич (RU)
(43) Дата публикации за вки: 10.03.2007
R U
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 0 6 3
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: МУХАНОВ В.А., ФИЛИППОВ Е.Б. Синтез
мелких высокопрочных кристаллов алмаза.
Труды VI Международной конференции
«Кристаллы: рост, свойства, реальна структура, применение». ВНИИМС, Александров,
2003, с.271-273. RU 2073631 C1, 20.02.1997.
RU 2078747 C1, 10.05.1997. GB 1300650 A,
20.12.1972. US 6132675 A, 17.10.2000.
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано в
абразивной промышленности. Готов т смесь из
источника
углерода-графита
и
металларастворител на основе сплава никель-марганец,
вз тых
в
соотношении
40:60
по
весу
соответственно. В смесь ввод т 3,73-33,55 вес.%
порошка карбида марганца Mn7С3 и 2,27-20,45
вес.% порошка никел при условии сохранени соотношени никел и марганца в металлерастворителе. Полученную шихту прессуют в
таблетки, помещают в алундовый тигель и
термообрабатывают в вакууме. Изобретение
позвол ет на 5-10% повысить выход кристаллов
алмаза, увеличить долю зернистости 20 мкм на 5,322,8% без использовани дорогосто щих
затравочных кристаллов алмаза. 1 табл.
R U
2 3 3 7 0 6 3
(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ СИНТЕЗА КРИСТАЛЛОВ АЛМАЗА
Страница: 1
RU
C 2
C 2
Адрес дл переписки:
601654, Владимирска обл., г. Александров,
ул. Ленина, 12, кв.28, В.А. Муханову
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 337 063
(13)
C2
(51) Int. Cl.
C01B 31/06
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005127294/15, 31.08.2005
(72) Inventor(s):
Mukhanov Vladimir Anatol'evich (RU)
(24) Effective date for property rights: 31.08.2005
(73) Proprietor(s):
Mukhanov Vladimir Anatol'evich (RU)
(43) Application published: 10.03.2007
R U
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
Mail address:
601654, Vladimirskaja obl., g. Aleksandrov,
ul. Lenina, 12, kv.28, V.A. Mukhanovu
on condition that ratio of nickel and manganese
in metal-solvent is preserved. Obtained charge is
pressed into tablets, put into alundum crucible
and thermally processed in vacuum.
EFFECT: increase of diamond crystals output
and increase of grainularity part without using
expensive inoculating diamond crystals.
1 tbl
R U
2 3 3 7 0 6 3
C 2
C 2
(57) Abstract:
FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: mixture from source of carbon graphite and metal-solvent based on nickelmanganese alloy in ratio 40:60 of weight
respectively is prepared. 3.73-33.55 wt % of
manganese carbide powder Mn7C3 and 2.27-20.45
wt % of nickel powder are introduced into mixture
Страница: 2
EN
2 3 3 7 0 6 3
(54) METHOD OF PREPARING CHARGE FOR DIAMOND CRYSTAL SYNTHESIS
RU 2 337 063 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области производства кристаллов алмаза и других
сверхтвердых материалов, используемых в абразивной промышленности.
Дл получени кристаллов алмаза с заданными свойствами шихту дл синтеза алмаза
подвергают дополнительной обработке.
Известен способ приготовлени шихты дл синтеза алмаза путем воздействи высокого
давлени и температуры на смесь графита и металла-растворител углерода на основе
сплава никел и марганца. Однако из такой шихты получают малый выход кристаллов (4-5
вес.%) размером менее 50 мкм, необходимых дл экономной штрипсовой и проволочной
разделки твердых и сверхтвердых материалов (Санжарлинский Н.Г., Муханов В.А., Носухин
С.А. Кристаллизаци алмаза в квазиизотермических услови х. В кн.: Синтез минералов,
т.3, Александров, ВНИИСИМС, 2000 г., с.144-178).
Наиболее близким техническим решением к за вл емому изобретению вл етс способ
приготовлени шихты дл синтеза алмаза путем термообработки спрессованной смеси,
содержащей 40 вес.% природного графита марки ГСМ и 60 вес.% металла-растворител эвтектического сплава никель-марганец при соотношении компонентов 40:60 по весу
соответственно марки ПРГН-40А, в вакууме при температуре 960°С в течение одного
часа, с последующей добавкой к ней 1 вес.% затравочных кристаллов алмаза размером 5/3
мкм. (Муханов В.А., Филиппова Е.Б. Синтез мелких высокопрочных кристаллов алмаза.
Труды VI Международной конф. "Кристаллы: рост, свойства, реальна структура,
применение" 8-12 сент.2003 г., Александров, ВНИИСИМС, 2003, с.271-273).
Однако из такой шихты получают недостаточно высокий выход алмаза и недостаточно
высокую долю кристаллов размером 20/10 мкм при использовании дорогосто щих
затравочных микропорошков алмаза размером 5/3 мкм.
Задачей предлагаемого изобретени вл етс - повысить при синтезе выход алмаза и
увеличить долю зернистости 20/10 мкм, исключа использование в шихте дорогосто щих
затравочных микропорошков алмаза.
Поставленна задача решаетс за счет того, что в способе приготовлени шихты дл синтеза кристаллов алмаза, включающем термообработку смеси из источника углеродаграфита и металла-растворител на основе сплава никель-марганец, вз того в
соотношении 40:60 по весу соответственно, в смесь ввод т порошок карбида марганца
Mn7С3 в количестве 3,73-33,55 вес% при условии сохранени соотношени никел и
марганца в металле-растворителе (40:60 по весу) и оставлени неизменным
первоначального соотношени в смеси С:Ni:Mn по весу.
Введенный в смесь-шихту карбид марганца Mn7С 3, при условии сохранени соотношени никел и марганца в металле-растворителе и оставлени неизменным
первоначального соотношени в смеси-шихте С:Ni:Mn, в процессе термообработки
частично раствор етс и вл етс дополнительным источником углерода к тому, которым
насыщаетс металл-растворитель в процессе термообработки при растворении графита.
Это увеличивает дополнительно в процессе синтеза кристаллов алмаза при сверхвысоком
давлении и температуре зародышеобразование алмаза сразу же при достижении
температуры плавлени металла-растворител , и тем самым увеличиваетс общий выход
кристаллов алмаза на 10 вес.% до 4,4 карата со спека, а дол зернистости 20/10 мкм
(20/14 мкм и 14/10 мкм) при этом возрастает до 70%.
Конкретные значени вводимого карбида марганца Mn7С3, т.е. 3,37-33,55 вес.%,
определены опытным путем. Введение карбида марганца перед термообработкой менее
3,73 вес.% не дает заметных изменений в зародышеобразовании, и увеличение выхода
кристаллов алмаза почти не наблюдаетс . Введение в шихту карбида марганца более
33,55 вес.% экономически нецелесообразно. Из-за недостатка плавкой фазы сплава
никель-марганец увеличиваетс врем термообработки шихты дл насыщени ее
углеродом, или необходимо подн ть температуру термообработки выше 960°С.
Пример конкретного выполнени .
Смешивают порошок графита марки ГСМ, предварительно обработанный в
дезинтеграторе, порошок сплава никель-марганец размером менее 40 мкм, в качестве
Страница: 3
DE
RU 2 337 063 C2
5
10
15
20
металла-растворител ввод т порошок карбида марганца Mn7С3 размером менее 40 мкм в
количестве 3,73-33,55 вес.% и дополнительно порошок никел размером менее 10 мкм, дл сохранени соотношени Ni:Mn=40:60 в металле-растворителе, при этом оставл неизменным первоначальное соотношение в смеси C:Ni:Mn=40:24:36 по весу. Известные
соотношени Ni:Mn=40:60 по весу в металле-растворителе и C:Ni:Mn=40:24:36 по весу в
смеси-шихте наиболее оптимальны дл получени из такой шихты в услови х высокого
давлени и высокой температуры высокого выхода и преимущественной зернистости 20/10
мкм микропорошков алмаза. Затем смесь-шихту прессуют в таблетки диаметром 40 мм,
которые впоследствии помещают в алундовый тигель и подвергают термообработке в
вакууме при температуре 960°С в течение одного часа. Происходит науглероживание
металла-растворител . Спеченную шихту извлекают и измельчают. Алмазы, полученные из
термообработанной шихты, имеют размер менее 40 мкм. Выход алмаза 4,2-4,4 карата со
спека, дол зернистости 20/10 мкм увеличиваетс с 57 вес.% до 60-70 вес.%.
Примеры конкретных составов шихт, подвергаемых последующей термообработке
сведены в таблицу 1.
С помощью жидкостной классификации предварительно продробленных в щад щем
режиме микропорошков алмаза, полученных из термообработанной шихты составов,
указанных в таблице 1, определ лось соответствующее распределение кристаллов по
зернистост м. Данные приведены в таблице 2.
Предлагаемый способ позвол ет получить из такой шихты более высокий (на 5-10%)
выход кристаллов алмаза, дол зернистости 20 мкм увеличиваетс на 5,3-22,8% без
использовани дорогосто щих затравочных кристаллов алмаза.
Полученные кристаллы алмаза могут быть эффективно использованы при штрипсовой и
проволочной распиловке и шлифовке твердых и сверхтвердых материалов.
Таблица 1
25
№ опытов
Источник углерода
Графит, Углерод из
г
карбида
марганца, г
Металл-растворитель углерода
Сплав никельмарганец
г
вес.%
30
Смесь порошков
Всего, вес.%
г
Выход с 1
спека, карат
Карбид
марганца
г
35
Технические показатели алмазов,
полученных из термоотработанной
шихты
вес.%
Дол зернистости
20/10 мкм
никель
г
вес.%
1
384,04
15,96
315,96 31,596
300
30
186,38 18,64 113,62 11,36
4,4
2
396,81
3,19
543,19 54,319
60
6
37,28
2,27
4,2
63
3
371,28
28,72
88,72
540
54
335,49 33,55 204,51 20,45
4,2
60
8,872
3,73
22,73
70
4
397,34
2,66
552,66 55,266
50
5
31,06
3,11
18,94
1,89
4,1
58
51
370,75
29,25
79,25
7,925
550
55
341,7
34,17
208,3
20,83
3,8
55
62
прототип
400
-
600
60
-
-
-
-
-
-
4,0
57
1 Требуетс температура термообработки в вакууме не ниже 970°С в течение 1,5 часов
2 В шихту перед обработкой сверхвысоким давлением и температурой добавл ют затравочные кристаллы алмазов размером 5/3 мкм в
40
45
количестве 10 г на 1000 г шихты или 1,0 вес.%.
Примечание. В опытах 1-6 соотношение Ni:Mn по весу = 0,4:0,6.
Формула изобретени Способ приготовлени шихты дл синтеза кристаллов алмаза, включающий
термообработку смеси из источника углерода-графита и металла-растворител на основе
сплава никель-марганец, вз тых в соотношении 40:60 по весу соответственно,
отличающийс тем, что в смесь ввод т порошок карбида марганца Mn7С3 в количестве
3,73-33,55 вес.% и порошок никел в количестве 2,27-20,45 вес.% при условии
сохранени соотношени никел и марганца в металле-растворителе.
50
Страница: 4
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
71 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа