1Phương pháp phân loại và chuẩn bị chất xúc tác

Các vật liệu xúc tác thường sử dụng các nguyên tố kim loại chuyển tiếp hoặc hợp kim của chúng.chất xúc tác bột chủ yếu được sử dụng, và chất xúc tác vảy đã được loại bỏ.

Các phương pháp sản xuất chất xúc tác bột chủ yếu bao gồm các phương pháp vật lý và hóa học và phương pháp nghiền cơ học.điện phân hoặc phản ứng hóa học để chuẩn bị bột từ các hợp chất kim loại, chẳng hạn như phương pháp giảm, phương pháp điện phân và phương pháp carbonyl.và thành phần hóa học của nó về cơ bản không thay đổiCác phương pháp điển hình bao gồm nghiền xoắn ốc, nghiền quả bóng và atomization.

Về việc chuẩn bị chất xúc tác bột để tổng hợp kim cương, bột cơ học phổ biến hơn. Ví dụ, thêm một số nguyên tố vi lượng (Si, C, vv) vào hợp kim xúc tác để làm cho nó mỏng,và sau đó nghiền nó với một máy xay bóng có thể có được một hợp kim xúc tác khoảng 200 lưới. bột. bột atomization có lợi thế trong sản xuất quy mô lớn của chất xúc tác bột. phương pháp này có thể dễ dàng sản xuất chất liệu xúc tác kim loại chất lượng cao với các thành phần cần thiết,độ tinh khiết cao, cấu trúc đồng nhất và hiệu suất quá trình tuyệt vời, và hình dạng, kích thước và phân bố kích thước hạt của bột thu được bằng cách atomization có thể được điều chỉnh trong phạm vi.bột atomized cũng có thể sử dụng nguyên liệu thô giá rẻ (vật kim loại phế liệuDòng chảy quá trình của nó ngắn và thiết bị đơn giản, do đó chi phí tổng thể thấp.

Công nghệ chính cho sản xuất chất xúc tác bột là kiểm soát kích thước hạt và hình dạng của bột, đặc biệt là hàm lượng oxy trong chất xúc tác bột.Xét từ ứng dụng hiện tại của chất xúc tác bột để tổng hợp kim cương, chất xúc tác bột atomized có những lợi thế lớn. Sử dụng quá trình atomization chân không / khí trơ, bột hợp kim xúc tác chất lượng cao với hàm lượng oxy thấp,thành phần đồng nhất và cấu trúc tinh tế có thể được chuẩn bịTuy nhiên, chất xúc tác bột phân tử bằng nước có lợi thế là chi phí thấp, và mặc dù chất xúc tác được chuẩn bị bằng chất xúc tác bằng nước có hàm lượng oxy cao,Nó có thể được giải oxy hóa hiệu quả sau khi trộn với bột graphite và chịu điều trị nhiệt chân không, vì vậy triển vọng phát triển của nó là rộng hơn.

2Đặc điểm của chất xúc tác bột

Các chất xúc tác bột có các đặc điểm sau:

(1) Vùng bề mặt đặc trưng lớn và diện tích tiếp xúc lớn, thuận lợi cho sự phát triển tinh thể

Một đặc điểm cơ bản của chất xúc tác bột là diện tích bề mặt cụ thể lớn của chúng.làm tăng đáng kể diện tích phản ứng giữa chất xúc tác và graphite trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất caoNếu chất xúc tác bột có thể được trộn hoàn toàn với bột graphite, năng suất tổng hợp có thể tăng lên đáng kể.

Như tất cả chúng ta đều biết, một nhiệt độ đồng nhất và áp suất trường là điều kiện cần thiết cho sự phát triển của kim cương chất lượng cao.Sự trộn đồng nhất của chất xúc tác bột và graphite có thể tạo ra một nhiệt độ tương đối đồng đều và áp suất, tạo điều kiện tốt cho sự phát triển kim cương.

(2) Cấu trúc đồng nhất và độ tinh khiết cao

Sử dụng chất xúc tác bột, hàm lượng các yếu tố chính trong mỗi bộ phận là đồng nhất và đồng nhất, có thể đảm bảo tăng trưởng kim cương đồng đều.tốc độ làm mát rất nhanh trong quá trình từ chất lỏng kim loại nóng chảy thành bột rắn, và độ lệch của mỗi thành phần trong chất xúc tác có thể được kiểm soát đến khoảng một phần nghìn.

(3) Điểm nóng chảy thấp

Khi kích thước hạt của các hạt xúc tác giảm, nhiệt độ nóng chảy của nó giảm đáng kể.Và mức độ giảm điểm nóng chảy là tỷ lệ ngược với kích thước hạt của bộtSử dụng lợi thế này, 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) Tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao

Các chất xúc tác bột được sử dụng để sản xuất kim cương. tỷ lệ phần trăm trọng lượng của chất xúc tác trong khoang tổng hợp là khoảng 30%, và tỷ lệ sử dụng tương đối cao.Thành phần của nó cũng dễ điều chỉnhĐiều này làm giảm đáng kể việc sử dụng chất xúc tác trong ngành công nghiệp kim cương.

Mặc dù chất xúc tác bột có những lợi thế trên, nó cũng có những nhược điểm sau:

(1) Bề mặt dễ bị ô nhiễm

Kích thước hình học của chất xúc tác bột rất nhỏ, và độ hấp thụ bề mặt của nó được cải thiện rất nhiều. bụi và dầu sẽ gây ô nhiễm lớn cho nó.chất xúc tác bột rất dễ bị oxy hóaNếu hàm lượng oxy trong chất xúc tác không thể giảm, hiệu suất xúc tác của chất xúc tác bột sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều.

(2) Trộn không phải là dễ dàng để đồng đều

Vì kích thước hạt của graphite và chất xúc tác rất nhỏ, và trọng lượng cụ thể của cả hai rất khác nhau (giọng lượng cụ thể của chất xúc tác là khoảng 8,5và trọng lượng riêng của graphite là 2Mặc dù thêm một lượng chất kết dính thích hợp trong quá trình trộn có thể cải thiện tính đồng nhất của hỗn hợp,Việc xử lý hậu kỳ không hoàn chỉnh sẽ ảnh hưởng đến sự tổng hợp kim cương.

Ngoài ra, nếu các vấn đề oxy hóa của chất xúc tác bột trong quá trình sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và ứng dụng không được giải quyết tốt,nó sẽ gây bất ổn trong quá trình tổng hợp chất xúc tác bột.