Главная arrow Алмазы arrow Алмазы из газа
 
 
Главное меню
Главная
Ювелирные изделия
Алмазы
Немного истории
Словарь ювелира
Архив ювелира
Ювелирная реклама
Блог
Поиск
Контакты
Карта сайта
Ювелирная информация
Ювелирные объявления о ювелирном искусстве

Алмазы из газа PDF Печать E-mail
Рейтинг: / 1
ХудшаяЛучшая 
Оглавление
Алмазы из газа
Страница 2
Страница 3
Страница 4

 

 

И вот в лаборатории института появляется... оптическая печь.

Представьте себе ксеноновую лампу высокого давления мощностью 6000 ватт. Ее излучение с помощью системы зеркал фокусируется на объекте исследования. Это и есть оптическая печь.

«Объект исследования» — затравочный кристалл алмаза с помощью игольчатых рениевых держателей крепится в центре кварцевого реактора, имеющего форму шара. Рений выбран не случайно — до 2000° С он практически не взаимодействует с углеродом и не образует карбидов.

Реактор подключается к вакуумной системе. Из него откачивается воздух, а затем под заданным давлением пропускается метан.

Импульсы нагрева создаются вращением диска с прорезями, периодически прерывающего лучи ксеноновои лампы. Изменяя скорость вращения, количество и длину прорезей, можно в широких пределах регулировать длину импульсов и продолжительность пауз между ними.

При импульсном нагреве температура поверхности алмаза достигает 2500° С.

- Но ведь при такой температуре сам алмаз обычно переходит в графит? На этот раз ничего подобного не произошло. Потому что, во-первых, время нагрева очень мало, порядка сотой доли секунды. Во-вторых, оказалось, что в углеродсодержащей среде алмаз не графи-тизируется при нагреве даже до очень высоких температур.

Итак, скорость синтеза существенно возросла, а графит не выделялся.

Импульсным методом удалось получить алмазные пленки, которые по своим свойствам не отличаются от затравочного кристалла и являются его продолжением.

В дальнейшем ксеноновая лампа была заменена инфракрасным лазером. При этом достигается высокая концентрация тепловой энергии на ограниченном участке, что способствует интенсификации процесса импульсного наращивания. В отличие от излучателей оптического диапазона инфракрасный лазер не производит подсветку образца, и для измерения температуры можно пользоваться обычными оптическими методами.

Недаром говорят: «Лазер все может». Сегодня ученые работают над проблемой использования его энергии для непосредственного получения алмаза из газовой фазы.

Возможны и другие способы наращивания алмазных пленок. Известно, например, что алмаз слабо взаимодействует с атомарным водородом, а графит легко им травится. В среде, где выделяется углерод, а графит травится, может расти только алмаз.

Такие металлы, как палладий и платина, способ» ствуют образованию атомарного водорода из его молекулы. Существуют и другие способы получения атомарного водорода. Но тогда отпадает необходимость в алмазной подложке. Сейчас научились синтезировать алмазные пленки на металлах и полупроводниках и даже выращивать отдельные кристаллы алмаза на металлической подложке.

В процессе исследования импульсного метода роста алмаза сотрудниками Института физической химии Б. В. Дерягиным, Д. В. Федосеевым, В. М. Лукьяновичем, Б. В. Спицыным, В. А. Рябовым и А. В. Лаврентьевым были открыты нитевидные кристаллы алмаза. Это открытие зарегистрировано в реестре открытий СССР.

Про нитевидные кристаллы можно буквально сказать, что они растут не по дням, а по часам.

Скорость роста нитевидных кристаллов алмаза составляет в среднем 0,25 миллиметра в час. Это намного больше скорости роста алмазных порошков, редко превышающей миллионные доли миллиметра в час.

Чем объясняется такой относительно быстрый рост? Мы уже привыкли к мысли, что при быстрой подаче углерода к растущей грани невозможно получить кристалл совершенной структуры.

Однако при наращивании импульсным методом даже при очень быстрой подаче «строительного материала» в отдельных местах кристаллической грани  вырастают нитевидные кристаллы очень совершенной структуры.

Такие кристаллы длиной до 1—2 миллиметров были выращены импульсным методом примерно за 5 часов.

Нитевидные кристаллы иногда называют усами, или вискерами («вискер» по английски — ус), потому что они могут расти очень густо, даже с большей плотностью, чем настоящие усы.

Нитевидные кристаллы представляют собой длинные волокна, часто перекрученные и изогнутые. Наряду с совершенной структурой они обладают высокой прочностью и способностью сохранить упругость при высоких температурах.

 


 
« Пред.   След. »