Спосіб обробки поверхні кристалів алмазу

Спосіб обробки поверхні кристалів алмазу, що включає їх очищення у електроліті в процесі нагрівання, промивання дистильованою водою, обполіскування розчином на основі етилового спирту, 3 19126 4 Недоліками зазначеного електроліту є кінетижно діамантів, при зниженні енергетичних і еконочна загальмованість у ньому процесів окислюванмічних витрат, токсичності. ня графіту і d-металу, утворення дуже тонких пліЗадача вирішується тим, що відомий електровок окисла металу важкорозчинних у літ для очищення поверхні кристалів алмазу, який концентрованій кислоті, значні витрати на його включає реагенти-окислювачі і відрізняється тим, нейтралізацію. що має реагенти-окислювачі як водяний 3,9 21,9% В основу корисної моделі поставлено задачу розчин галогеносолі натрію (NaF або NaCI) так і удосконалення способу обробки поверхні кристагідроперит, а також етилендіамінтетраацетат налів алмазу, у якому за допомогою принципово інтрію, при наявності сухих компонентів, що узяті на шого характеру її обробки надає можливість руху 100 мл Н2О у діапазоні відповідно в грамах: самозбірки граничної повторної структури мікросеГалогеносіль натрію, г 4 28 реди на алмазі, характер якої визначається найЕтилендіамінтетраацетат вищою мірою не перерозвитком стану мезоскопічнатрію, г 0,6 4,4 ного рівню поверхні алмазу, а природою Гідроперит, г 2,3 16. функціонально-фрагментних груп молекул та стаСпосіб обробки поверхні кристалів алмазу з білізацією мікросереди ультраструктури вуглеводвикористанням заявленого електроліту (окислюневого поверхневого шару на кристалі, що впливально-комплексноутворююча рідинна суміш) реаває на фази вилучення речовин з електроліту, лізується за наступною схемою: отже насамперед, виключається не тільки утво1. Стадія змочування поверхні кристалів з форення плівок окислів, що важко вилучаються, осормуванням на алмазі граничного шару мікросеребливо при обробці поверхні алмазів, а також чиди, зокрема, як після синтезу синтетичних кристаниться зміщення функціональних груп на границі лів, так і природних алмазів після їх огранювання в розділу фаз, роз'єднання та розпад мікродиспергідіаманти, здійснюють у тиглі водяним розчином рованого графіту і d-металу, реалізується вплисольового складу три - и тетраалкиламонію з рН 5вання на ступінь очищення поверхні кристалів ал10 протягом 5-10 секунд. мазу, зокрема, діамантів, і за рахунок цього, Отже, у ході самозбірки граничної повторної можливість одержання найвищого класу стандартструктури мікросереди на алмазі можливе виявного ступеня якості готової продукції. лення стабілізації ультраструктури вуглеводневого Поставлена задача вирішується тим, що у віповерхневого шару на кристалі, а також є можлидомому способі обробки поверхні кристалів алмавість співіснування двох гідроксилів (або ОН- і зу, що включає їх очищення у електроліті в процесі NH2- груп) у одного й того ж атома вуглецю у гранагрівання, промивання дистильованою водою, ничному мономолекулярному шарі на поверхні обполіскування розчином на основі етилового кристалів алмазу, яка обумовлена накопиченням у спирту, сушіння, відповідно до корисної моделі, сусіднього атома кількох негативних замісників очищення проводять в електроліті з поступовим (атомів СІ або F) та їх втягуванням в шар. При зміненням рН в інтервалі 4 9 до з'явлення сольоцьому складаються так названі "з'єднання вклювої плівки на дзеркалі поверхні електроліту, обпочення". Отже, шар мікросереди на мезоскопічному ліскування здійснюють складом на основі етиловорівні поверхні, являє собою дуже складну полідисго спирту з доданням водяного соляного розчину персну систему, в якій і відбуваюся процеси окистри - і тетраалкиламонію при відповідному співвідлювання. ношенні цих складових 4:1. 2. Стадія обробки в електроліті. Водяний В основу корисної моделі поставлена задача 3,9 21,9% розчин галогеносолі натрію (NaF або удосконалення відомого електроліту для очищенNaCl) можливо готувати попередньо. Електроліт ня поверхні кристалів алмазу, у якому шляхом (окислювальне - комплексноутворююча рідинна введення інших компонентів досягається високий суміш) готують шляхом змішування компонентів в ступінь селективності окисних процесів на гранич100мл. дистильованої води при наявності компоному шарі поверхні кристалів алмазу та участь у нентів у діапазоні відповідно, в грамах. Експериньому різних за природою гідроксилів, що визнаментальну обробку проводили в електролітах двох чає здатність досить повного розпаду мікродиспенових складів, при наявності сухих компонентів, ргірованого графіту і d-металу, і за рахунок цього, що узяті на 100 мл Н2О у діапазоні відповідно в одержання найвищого ступеня, як очищення повеграмах, приведених у таблиці: рхні кристалів алмазу так і їх класу якості, переваТаблиця № 1 2 3 Склад компонентів Галоїдна сіль натрію (NaF або NaCl), г Етилендіамінтетраацетат натрію, г Гідроперит, г Після стадії змочування поверхні кристалів, зокрема, як після синтезу синтетичних кристалів, так і природних алмазів після їх огранювання в діаманти, в тиглі, обробляли при нагріванні в електроліті 1, 2. Обробку в електроліті кристалів алма Номер електроліту 1 4 0,6 2,3 2 28 4,4 16 зу, в тому числі діамантів, проводили до з'явлення сольової плівки на дзеркалі поверхні електроліту. При цьому позитивний вплив окислювача пероксиду водню (Н2О3) зростає у граничному шарі мікросереди на мезоскопічному рівні поверхні крис 5 19126 6 талу, який являє собою дуже складну полімерну числі діамантів, чи всієї поверхні в тому числі криполідисперсну систему, де відбуваюся основопосталів синтетичного алмазу, були отримані незаложні гетерогенні локальні реакції процесу окисдовільні результати. Установлено, що при зниженлювання: ні складу компонентів в електроліті нижче чим у складі електроліту 1 спостерігається різке зменкристал ▐▒СН2-ОН-СН2-ОН+Н2О2 СН2-ОНшення селективності процесів, через явний концеСНО+2Н2О. нтраційний недолік їх у поверхневому шарі. ЗастоТак тандемно-ієрархічний процес приводить сування електроліту 2 з високою ваговою до появи нових рівнів організації сполук і стабіліконцентрацією компонентів (верхня межа) дозвозації надмікроструктур "з'єднання включень": лило досягти максимально корисного використанССІ2-СН(ОН)2, ССІ3-СН(ОН)NH2 ССІ3ня реагентів при очищенні сильно забрудненої СН(ОН)ОС2Н5. поверхні, у результаті чого забезпечувалася необЦі похідні хроралю стійкі, тверді, добре крисхідна якість поверхні кристалів алмазу та діаманталізовані сполуки: хлоральгідрат (т. пл. 57°С), тів. Наявність концентрацій компонентів (вище хлоральамиак і хроральалькоголят (т. пл. 46°С). верхньої межі), по-перше, не підсилює ефект очиНа відміну від інших сполук, ці похідні - "з'єднання щення, по-друге приводить до перенасичення розвключення" на поверхні кристалів набувають сітчину компонентами і їхньої кристалізації. часту структуру з тонких порожнистих канальців, 3. Промивання поверхні кристалів, в тому чисщо сприяє достатньо повному переведенню металі діамантів. Відмивання проводили у гарячій і холу і графіту відповідно у розчин комплексноутволодній дистильованій воді до рН=7. Ополіскування рюючих агентів, та газоподібний стан. Необхідно кристалів алмазу, насамперед діамантів, здійснювідзначити, що хімічна дія H2О2 обумовлюється її вали у деполяризуючій рідині у вигляді суміші прагненням перейти у воду. В умовах досліду взаз'єднань водяного сольового складу три - и тетраємодії перекису водню з галоїдною сіллю, що проалкиламонію в етиловому спирті, при співвіднотікає за схемою: шенні цих складових 1:4. Практично установлено, 2NaX + Н2O2 = 2НХ + Na2O2 що двошарове внесення чистого спирту не має Взаємодія перекису натрію (Nа2О2) з водою переваг перед рівномірним розподілом усієї дози супроводжується гідролізом: обполіскувача по всій поверхні кристалів. Na2O2 + 2Н2О = 2NaOH + Н2O2 Очевидно, позначилась чутливість поверхнеМолекули перекису водню трохи більш полярвого шару до концентрації спирту і води при ополіні, ніж молекули води. Тому при температурі блискуванні. Додавання до спирту суміші з'єднань зько 70°С Н2O2 починає розкладатися на О2 і Н2О. водяного сольового складу три - и тетраалкиламоОдночасно добрими стабілізаторами молекул пенію в етиловому спирті, при співвідношенні цих рекису водню виявляються органічні речовини, що складових 1:4 викликає великий приріст маси орсиметрично згруповані в просторі навколо центраганічних речовин, що легко гідролізуються. У зв'язльного атома "координаційного центру" (в нашому ку з цим у наявності яскраво виражене різке сковипадку - графіту, заліза, нікелю, марганцю) з яким рочення води на поверхні кристалів, зокрема, утворюють "внутрішню сферу" або комплекс. Що діамантів забезпечило появи особливого блиску до металу, то хлорид (фторит) d-Me, який утворюдіамантів при відсутності розводів і відблисків на ється в ході процесу очищення, а також розчиняних. Цілком очевидно, що динаміка у подальшому ється у воді ще в більшій мірі сприяє корозії метаформуванні та кристалізація металу на кристалах лу. Використання етилендіамінтетраацетат натрію починається саме в найбільш імовірних місцях у середовищі, що оточує, забезпечує маскування специфічних змін поверхневого шару алмазу. катіонів металу, а також сприяє наявності щодо 4. Сушіння поверхні кристалів, в тому числі діневеликої токсичності середовища. амантів. Вибір нижньої і верхньої меж складу компонеРідину, що залишилася в тиглі, ретельно відонтів обумовлений наступними експериментальникремлюють від кристалів, висушують поверхню ми результатами. Очищення діамантів зі ступенем кристалів у порцеляновому тиглі на нагрівачі прозабруднення поверхні 2% електролітом складу 1 тягом 5-7 хвилин. (див. таблицю) забезпечувало прискорення нуклеТаким чином, при реалізації способу очищення офільного заміщення при першому атомі вуглецю поверхні кристалів алмазу за допомогою викорису граничному мономолекулярному шарі на повертання електроліту, ополіскування рідиною на спирхні кристалів алмазу, відтворення додаткового товій основі досягнуті: безперервність і інтенсифірізнопланового плівкового розміру гідрофобної кація процесів хімічного окислення при більш області для насичування адсорбованих сполук та низьких температурах; одержання найбільш висозабезпечувало прискорення кінетики процесів окикого класу якості продукції при оцінці за дефектніссного розпаду всього наявного на поверхні мікротю та кольором переважно для діамантів при знидиспергірованого графіту і d-Me. Однак при очижені енергетичних і матеріальних затрат. щенні електролітом 1 більш забрудненої, в тому Комп’ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601