1تصنيف المحفز وطرق تحضيره

عادة ما تستخدم مواد المحفز عناصر المعادن الانتقالية أو سبائكها. وفقًا لشكلها ، يمكن تقسيمها إلى: رقائق ، مسحوق ، حبيبات ، خيوط ، أنابيب ، رغوة ، إلخ.يتم استخدام محفزات مسحوق بشكل رئيسي، و تم القضاء على محفزات الشظايا.

وتشمل طرق تصنيع محفزات المسحوق بشكل رئيسي الطرق الفيزيائية والكيميائية وطرق السحق الميكانيكي. تستخدم الطرق الكيميائية الفيزيائية التسخين ،تحليل الكهرباء أو التفاعلات الكيميائية لإعداد المساحيق من المركبات المعدنية، مثل أساليب التخفيض وأساليب التحليل الكهربائي وأساليب الكاربونيل. الطريقة الميكانيكية هي طريقة لكسر المعدن الصلب أو السائل (أو السبائك) إلى مسحوق ،وتكوينه الكيميائي لا يتغير أساساوتشمل الطرق النموذجية طحن الدوامة، طحن الكرات والذرة.

من حيث تحضير محفزات مسحوق لتوليف الماس ، يعد التحميض الميكانيكي أكثر شيوعاً. على سبيل المثال ، إضافة بعض العناصر النزرة (Si ، C ، إلخ) إلى سبيكة المحفز لجعلها هشة ،ومن ثم سحقها بمطحنة كرات يمكن الحصول على سبيكة محفز من حوالي 200 شبكة. مسحوق. يمتلك مسحوق التفجير مزايا في إنتاج محفزات مسحوق على نطاق واسع. يمكن لهذه الطريقة بسهولة إنتاج مسحوق محفز معدني عالي الجودة مع المكونات المطلوبة ،نقاء مرتفعيمكن تعديل التركيب الموحد وأداء العملية الممتاز، وتوزيع الشكل والحجم وحجم الجسيمات من المسحوق الذي يتم الحصول عليه عن طريق التفجير.يمكن أيضا استخدام المواد الخام الرخيصة (القطع المعدنيةوهكذا فإن التكلفة الإجمالية منخفضة.

التكنولوجيا الرئيسية لإنتاج محفز مسحوق هي التحكم في حجم الجزيئات وشكل المسحوق ، وخاصة محتوى الأكسجين في محفز المسحوق.الحكم من التطبيق الحالي لمحفزات مسحوق لتوليف الماسفي الواقع ، فإن محفزات مسحوق ذرة لها مزايا كبيرة. باستخدام عملية تفجير الفراغ / الغاز الخامل ، مسحوق سبيكة المحفز عالية الجودة مع نسبة منخفضة من الأكسجين ،يمكن تحضير تركيب موحد وهيكل دقيقومع ذلك ، فإن محفزات مسحوق المياه المتفجرة لها ميزة منخفضة التكلفة ، وعلى الرغم من أن المحفز الذي تم تحريره عن طريق تفجير المياه له محتوى أوكسجين مرتفع ،يمكن إزالة الأكسدة بفعالية بعد خلطها مع مسحوق الجرافيت وتعليمه بحرارة فراغ، لذا فإن آفاق تنميتها أوسع.

2خصائص المحفز المسحوق

المحفز المسحوق له الخصائص التالية:

(1) مساحة سطحية محددة كبيرة ومساحة اتصال كبيرة، مما يؤدي إلى نمو البلورات

السمة الأساسية لمحفزات المسحوق هي مساحة سطحها المحددة الكبيرة. السطح المحدد الغني يسهل الاتصال بين المحفز والجرافيت ،الذي يزيد كثيراً من منطقة التفاعل بين المحفز والجرافيت تحت درجات حرارة عالية وضغط مرتفعإذا كان من الممكن خلط المحفز المسحوق بالكامل مع مسحوق الجرافيت، يمكن زيادة إنتاجية التوليف بشكل كبير.

كما نعلم جميعاً، الحقل الحراري المتساوي وحقل الضغط هما الظروف الضرورية لنمو الماس عالي الجودة.يمكن أن يؤدي الخلط المتساوي بين محفز المسحوق والجرافيت إلى إنتاج حقل درجة حرارة ومجال ضغط متساوي نسبياً، خلق ظروف جيدة لنمو الماس.

(2) هيكل موحد ونقاء عال

باستخدام محفز مسحوق، محتوى العناصر الرئيسية في كل جزء هو موحد ومتساو، والتي يمكن أن تضمن نمو الماس موحد.معدل التبريد سريع جداً خلال العملية من سائل المعدن المنصهر إلى مسحوق صلب، ويمكن التحكم في انحراف كل عنصر في المحفز إلى حوالي جزء من ألف.

(3) نقطة انصهار منخفضة

مع انخفاض حجم الجسيمات في جزيئات المحفز ، تنخفض درجة حرارة الذوبان بشكل كبير.ودرجة انخفاض نقطة الذوبان هي متناسبة عكسيا بحجم الجسيمات من المسحوقاستغلال هذه الميزة، the nucleation density and growth rate of diamond in the synthesis cavity can be effectively controlled through the reasonable matching of different catalyst particle sizes and the adjustment of the synthesis process.

(4) نسبة استخدام عالية للموارد

يتم استخدام محفز مسحوق لإنتاج الماس. نسبة الوزن من المحفز في تجويف التوليد حوالي 30٪ ، ومعدل الاستخدام مرتفع نسبياً.كما أنه من السهل ضبط تكوينههذا يقلل بشكل كبير من استخدام المحفزات في صناعة الماس.

على الرغم من أن محفز المسحوق له المزايا المذكورة أعلاه ، إلا أنه يحتوي أيضًا على العيوب التالية:

(1) السطح عرضة للتلوث

الحجم الهندسي للمواد المُحفّزة للغبار صغير جداً، ويتم تحسين امتصاص سطحها بشكل كبير. الغبار والزيت سيؤديان إلى تلوث كبير له.مُحفّزات المسحوق تُأكسّد بسهولة كبيرةإذا لم يتم تقليل محتوى الأكسجين في المحفز، فإن أداء المحفز المسحوق سيتأثر بشكل كبير.

(2) الخلط ليس سهلاً

وبما أن حجم الجسيمات من الجرافيت و المحفز صغير جدا و الجاذبية النوعية للثنائي مختلفة جدا (الجاذبية النوعية للمحفز حوالي 8،و الجاذبية النوعية للجرافيت هي 2.25) ، من الصعب خلط الاثنين بالتساوي. على الرغم من أن إضافة كمية مناسبة من السداد أثناء الخلط يمكن أن يحسن من توحيد الخليط ،غير كاملة بعد المعالجة سوف تؤثر على تخليق الماس.

بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يتم حل مشاكل الأكسدة للمحفزات المسحوقة أثناء الإنتاج والتخزين والنقل والتطبيق بشكل جيد،سيؤدي إلى عدم الاستقرار في عملية تجميع المحفز المسحوق.