Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА ЛУКОВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА ЛУКОВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА ЛУКОВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: получение композиционных углеродных материалов, покрытий, катализаторов. Сущность изобретения: навеску ультрадисперсных алмазов отжигают в вакууме при давлении не выше 10-2 Па или в инертной атмосфере при температуре 1100-2000oC.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2094370
Класс(ы) патента: C01B31/00, C01B31/02
Номер заявки: 93048521/25
Дата подачи заявки: 19.10.1993
Дата публикации: 27.10.1997
Заявитель(и): Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН; Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН
Автор(ы): Титов В.М.; Мальков И.Ю.; Кузнецов В.Л.; Чувилин А.Л.
Патентообладатель(и): Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН; Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к получению новых структурных модификаций углерода, а именно к способам получения частиц углерода луковичной структуры, и может быть использовано в научно-исследовательских работах, в производстве новых композиционных материалов, покрытий, для получения углеродных материалов с улучшенными физическими свойствами, для приготовления нанесенных катализаторов и в других отраслях народного хозяйства.
Известен способ получения ультрамалых частиц углерода луковичной структуры. В известном способе частицы сажи, предварительно собранные в аппарате дугового разряда, подвергают длительному воздействию интенсивного пучка электронного микроскопа. В результате в области действия пучка (приблизительно 50·50 нм) происходит упорядочение структуры сажи в замкнутые концентрические сферы с графитоподобной структурой (далее частицы углерода луковичной структуры).
К недостаткам известного способа относятся сложность и дороговизна его осуществления, невозможность получения продукта в макроколичествах, а также невозможность получения частиц заданного размера.
Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение отмеченных недостатков и разработка более простого и дешевого способа получения в макроколичествах частиц углерода луковичной структуры, а также обеспечение возможности получения частиц заданного размера.
Сущность изобретения состоит в том, что при термическом воздействии на исходный углеродный материал в качестве последнего используют ультрадисперсные (с размером частиц менее 10 нм) алмазы (УДА), подвергают его отжигу в вакууме, в атмосфере инертного газа (гелий, аргон и т.д.), либо в восстановительной среде.
Отжиг ведут при 1100-2000oC. Нижний предел температуры определяется началом процесса отжига, для УДА составляющим 1000 1100oC, а верхний - началом графитации плохо графитизирующихся твердых форм углерода.
Остаточное давление при отжиге не должно превышать 10-2 Па, при большем давлении преобладают процессы газификации углерода с участием кислородсодержащих молекул, например CO2. O2 и т.д. Верхний предел давления ограничивается только техническими возможностями оборудования.
Технический результат изобретения состоит в том, что нарабатываются частицы конечного продукта заранее заданного размера в макроколичествах более простым и дешевым способом. Изобретение позволяет получать конечный продукт с узким распределением частиц по размерам. Изменяя размер исходных частиц УДА, можно варьировать средний размер получаемых частиц с луковичной структурой в интервале от 2 до 10 нм. Благодаря доступности исходного сырья (УДА) и простоте реализации способ характеризуется относительно низкими затратами на единицу продукции. Изобретение позволяет получать частицы углерода с луковичной структурой в любых значительных количествах в зависимости от производительности печи.
Способ может быть осуществлен следующим образом.
Пример 1. Навеску УДА со средним размером частиц порядка 5 нм помещают в танталовую чашечку, которую вакуумируют в кварцевой ампуле до давления 10-4 Па и прогревают при температуре 1500oC в течение 20 мин.
Пример 2. Навеску УДА помещают в танталовую лодочку, вносят в трубчатую печь с протоком очищенного от следов кислорода ( <10>-5%) аргона и прогревают при температуре 1500oC в течение 20 мин.
Конечный продукт был проанализирован с использованием электронного микроскопа высокого разрешения. Результаты анализа свидетельствуют о количественном преобразовании частиц алмазной фазы в частицы луковичной структуры.
Формула изобретения: Способ получения частиц углерода луковичной структуры, включающий термическое воздействие на углеродный материал, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала используют ультрадисперсные алмазы, которые отжигают при 1100 2000oС в вакууме при давлении не выше 10-2 Па или в инертной атмосфере.