1Metody klasyfikacji i przygotowania katalizatora

Materiały katalizatorskie zazwyczaj wykorzystują pierwiastki metali przejściowych lub ich stopy.Katalyzatory proszkowe są głównie stosowane, a katalizatory płatków zostały wyeliminowane.

Metody produkcji katalizatorów proszkowych obejmują głównie metody fizyczne i chemiczne oraz metody kruszenia mechanicznego.Elektroliza lub reakcje chemiczne w celu przygotowania proszków z związków metalowych, takie jak metody redukcji, metody elektrolizy i metody karbonylowe.i jego skład chemiczny zasadniczo się nie zmieniaTypowe metody obejmują szlifowanie wirówkowe, frezowanie kulkowe i atomizację.

W odniesieniu do przygotowania katalizatorów proszkowych do syntezy diamentów częściej stosowane jest proszkowanie mechaniczne.a następnie kruszenie go z młynem kulkowym może uzyskać stop katalizatora około 200 oczekPowstawanie proszku atomizacyjnego ma zalety w produkcji katalyzatorów proszkowych na dużą skalę.wysoka czystość, jednolita struktura i doskonała wydajność procesu, a także kształt, rozmiar i rozkład wielkości cząstek proszku uzyskanego przez atomizację można dostosować w ramach zakresu.Przetworzony proszek może również wykorzystywać tanie surowce (skrap metalu)Przepływ procesu jest krótki, a urządzenia proste, więc ogólne koszty są niskie.

Kluczową technologią produkcji katalizatora proszku jest kontrola wielkości i kształtu cząstek proszku, zwłaszcza zawartości tlenu w katalizatorze proszku.Obecne zastosowanie katalizatorów proszkowych do syntezy diamentówWykorzystując proces atomizacji próżni/gazu obojętnego, wysokiej jakości katalizator stopu proszku o niskiej zawartości tlenu,można przygotować jednolity skład i drobną strukturęJednak katalizatory proszkowe atomizowane wodą mają zaletę niskiego kosztu, a chociaż katalizator przygotowany przez atomyzację wody ma wysoką zawartość tlenu,może być skutecznie odtlenniany po zmieszaniu z proszkiem grafitu i poddaniu go próżniowej obróbce cieplnej, więc jej perspektywy rozwoju są szersze.

2Charakterystyka katalizatora proszkowego

Katalizator proszkowy ma następujące właściwości:

(1) Duża powierzchnia specyficzna i duża powierzchnia styku, sprzyjająca wzrostowi kryształu

Podstawową cechą katalizatorów proszkowych jest ich duża powierzchnia właściwa.który znacznie zwiększa obszar reakcji między katalizatorem a grafitem w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnieniaJeśli katalizator proszku można całkowicie zmieszać z proszkiem grafitu, wydajność syntezy może być znacznie zwiększona.

Jak wszyscy wiemy, jednolite pole temperatury i ciśnienia są niezbędnymi warunkami do wzrostu wysokiej jakości diamentów.Jednolite mieszanie katalizatora proszku i grafitu może wytworzyć stosunkowo jednolite pole temperatury i pole ciśnienia, tworząc dobre warunki dla rozwoju diamentów.

(2) Jednolita struktura i wysoka czystość

Przy użyciu katalizatora proszku zawartość kluczowych pierwiastków w każdej części jest jednolita i jednorodna, co może zapewnić jednolity wzrost diamentu.szybkość chłodzenia jest bardzo szybka podczas procesu przemiany stopionego metalu w ciekły proszek stały, a odchylenie każdego składnika w katalizatorze można kontrolować do około jednej tysięcznej.

(3) Niska temperatura topnienia

W miarę zmniejszania się wielkości cząstek katalizatora znacząco zmniejsza się ich temperatura topnienia.Stopień zmniejszenia temperatury topnienia jest odwrotnie proporcjonalny do wielkości cząstek proszku.Korzystając z tej funkcji, 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) Wysoki wskaźnik wykorzystania zasobów

Do produkcji diamentów wykorzystuje się katalizator w proszku, a jego odsetek masy w jamie syntezy wynosi około 30%, a wskaźnik wykorzystania jest stosunkowo wysoki.Jego skład jest również łatwy do dostosowaniaTo znacząco zmniejsza wykorzystanie katalizatorów w przemyśle diamentowym.

Chociaż katalizator proszkowy ma powyższe zalety, ma również następujące wady:

(1) Powierzchnia jest podatna na zanieczyszczenie

W przypadku, gdy materiał katalizatora proszku ma bardzo małe rozmiary geometryczne, jego powierzchniowa adsorpcja jest znacznie poprawiona.katalizatory proszkowe są bardzo łatwo utlenianeJeżeli nie można zmniejszyć zawartości tlenu w katalizatorze, wydajność katalityczna katalizatora proszkowego będzie znacznie zniszczona.

(2) Niełatwo jest dopasować mieszanie

Ponieważ rozmiary cząstek grafitu i katalizatora są bardzo małe, a ciężar właściwy obu jest bardzo różny (długość właściwa katalizatora wynosi około 8,5 kg).a ciężar właściwy grafitu wynosi 2.25), trudne jest równomierne mieszanie tych dwóch substancji. Chociaż dodanie odpowiedniej ilości wiązania podczas mieszania może poprawić jednolitość mieszaniny,niepełne przetwarzanie będzie miało wpływ na syntezę diamentów.

Ponadto, jeśli problemy utleniania katalizatorów proszkowych podczas produkcji, przechowywania, transportu i stosowania nie są dobrze rozwiązane,spowoduje niestabilność w procesie syntezy katalizatora w proszku.