Спосіб отримання пористого компактного алмазного матеріалу

1 Спосіб отримання пористого компактного алмазного матеріалу, який передбачає обробку вихідного алмазного порошку у вакуумі при нагріванні у присутності вуглецевмісного газу, який відрізняється тим, що як вихідний алмазний порошок використовують ультрадисперсний алмазний порошок з розміром зерен 2 ЮОнм і насипною густиною 0,4 0,75г/см і додають в нього Винахід відноситься до області отримання надтвердих матеріалів, а саме алмазних, які можуть використовуватись як шліфпорошки для абразивного інструменту, а також як каталізатори та адсорбенти Відомий найбільш близький за технічною суттю до винаходу "Спосіб отримання полікристалічних алмазів" /див, авт св СРСР № 780405 МПКЗСОІВ 31/06, від 10 05 77р/, який передбачає обробку вихідного алмазного порошку у вакуумі при нагріванні у присутності вуглецевмісного газу, при цьому використовують вихідний алмазний порошок з насипною густиною 1,75 - 1,95г/см3, який піддають віброобробці до густини 2,02 - 2,2г/см3 і пресують до густини 2,4 - 2,5г/см3, а вуглецевмісний газ пропускають при температурі 900 1300°С і тиску 20-200мм рт ст Підбір фракційного складу вихідного алмазного порошку в діапазоні 0,5 - 2000мкм проводиться ВІДПОВІДНО з найбільшим показником насипной густини Недоліком даного способу виготовлення пористого компактного алмазного матеріалу є його низька пористисть і, як наслідок цього, низька каталітична і адсорбційна властивість В основу винаходу поставлено завдання такого удосконалення способу отримання пористого звязуюче, як таке використовують нижчі спирти до пропілового спирту з формулою С3Н7ОН 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що як згадані нижчі спирти використовують розчин твердого 5 10% ПОЛІВІНІЛОВОГО спирту у воді із загальною формулою сн,—снОН З Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що обробку вихідного алмазного порошку проводять при температурі 1000 - 1200°С і витраті Byrneцевмісного газу 2,8-10 3,5-10 - 5 . , 3 /сек компактного алмазного матеріалу, при-якому за рахунок використання вихідного алмазного порошку з пропонованими даними забезпечуються високі адсорбційні і каталітичні властивості компактного алмазного матеріалу і, як наслідок, підвищення його пористості Поставлене завдання вирішується тим, що у способі отримання пористого компактного алмазного матеріалу, який передбачає обробку вихідного алмазного порошку у вакуумі при нагріванні у присутності вуглецевмісного газу, згідно винаходу, як вихідний алмазний порошок використовують ультрадисперсний алмазний порошок /УДА/ з розміром зерен 2 ЮОнм і насипною густиною 0,4 0,75г/см3 і додають в нього зв'язуюче, як таке використовують нижчі спирти до пропілового спирту з формулою С3Н7ОН Як згадані нижчі спирти найкраще використовувати розчин твердого 5 10% ПОЛІВІНІЛОВОГО спирту у воді із загальною формулою сн,—снОН а обробку вихідного алмазного порошку проводити при температурі 1000 - 1200°С і витраті ю вуглецевмісного газу 2,8 x 10 ° 3,5x10 м/сек Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється і технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному Виготовлення твердих адсорбентів з високими адсорбційними і каталітичними властивостями можливо при реалізації так званого масштабного фактору, тобто розмір поверховості контакту з адсорбатом повинен бути найбільшим, де досягається внаслідок того, що твердий адсорбент має велику пористисть, внутрішню поверхню пор, яка адсорбує на собі молекули атоми, іони Отримати пористий компактний алмазний матеріал можливо, використовуючи вихідний порошок УДА з розміром зерен 2 ЮОнм і насипною 3 густиною 0,4 0,75г/см , додаючи як зв'язуче нижчі спирти до пропілового спирту з формулою С3Н7ОН при нагріванні у присутності вуглецевмісного газу метану у вакуумі Приклади конкретної реалізації способу отримання пористого компактного алмазного матеріалу Приклад 1 Готують вихідний ультрадисперсний алмазний порошок з розміром зерен 50нм, насипною густиною 0,55г/см3 і додають в нього зв'язуюче - розчин твердого 7% ПОЛІВІНІЛОВОГО спирту і формують брикет Далі обробку вихідного алмазного порошку 51247 в брикеті проводять у вакуумі при температурі 1100°С і витраті вуглецевмісного газу метану 5 3 3,1 10 м /сек Густина виготовленого пористого компактного 3 матеріалу складає 0,67г/см , його пористість становить 79%, адсорбційна активність по воді 30,2ммоль/г Як нижчі спирти можна використовувати також етиловий і пропілів спирти та ш Показники процесу при цьому суттєво не ЗМІНЮЮТЬСЯ Приклад 2 Спосіб отримання пористого компактного матеріалу було здійснено при граничних /поклади 2 З/ і при виході за границі /приклади 4 - II співвідношеннях розмірів зерен, насипної густини різних зв'язуючих /приклади 8 - 9/, а також режимів обробки, що заявляються в п 1, п 2, п 3 формули винаходу/, ВІДПОВІДНО, а також за прототипом /приклад 10/ Дані зведено в таблицю /додається/ Як видно з таблиці, густина отриманого пористого компактного матеріалу зменшилась у 5 разів, адсорбційна активність збільшилась у 10 разів, а пористисть збільшилась у 28 разів Це вказує на те, що отримано пористий компактний, алмазний матеріал з високими адсорбційними і, як наслідок, каталітичними властивостями Додаток до опису Таблиця Показники ефективності Витрати ТемпеРозмір Насипна КІЛЬКІСТЬ АдсорбВид зв'язую вуглецевратура Густина отризв'язую№ п/п зерен густина ційна акПористість чого місного газу обробки маного маУДАнм г/см чого, % тивність /о м /сек теріалу г/см ммоль/г 1 55 0,55 7 3,1 10 b 1100 0,67 30,2 79 2 2 0,75 10 2,8 10 b 1200 0,82 26,8 72 b 3 100 0,40 5 3,5 10 1000 0,80 26,9 73 7% полі b ВІНІЛОВИЙ 4 1,0 0,59 7 3,1 10 1100 0,89 26,1 70 b спирт Пропоно5 120 0,55 8 3,2 10 1150 0,76 27,0 75 b ваний 6 50 0,8 9 3,0 10 1000 0,71 27,1 76 b спосіб 7 45 0,37 6 2,9 10 1050 0,81 26,9 73 Пропшовий 5 8 55 0,55 7 3,1 10 1100 0,69 29,7 77 спирт етиловий 5 9 55 0,55 7 3,1 10 1100 0,70 30,0 78 спирт Спосіб за Р-н желати3 5 прототи10 60 10 2,0 3 1,510 950 3,4 0,03 2,8 ну пом Об'єкт випробувань ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 Примітки Матеріал недостатньо МІЦНИЙ