Монокристаллы или гомогенный поликристаллический материал с определенной структурой, отличающиеся материалом или формой: ..алмаз – C30B 29/04

Изобретение относится к получению поликристаллического алмаза, который может быть использован при изготовлении водоструйных сопел, гравировальных резцов для глубокой печати, скрайберов, алмазных режущих инструментов, скрайбирующих роликов. Поликристаллический алмаз получают превращением и спеканием углеродного материала, имеющего графитоподобную слоистую структуру, под сверхвысоким давлением от 12 до 25 ГПа и при высокой температуре от 1800ºC до 2600ºC без добавления спекающей добавки или катализатора, причем спеченные алмазные зерна, составляющие этот поликристаллический алмаз, имеют средний диаметр зерна более 50 нм и менее 2500 нм и чистоту 99% или более, а алмаз имеет диаметр зерна D90, составляющий (средний диаметр зерна + средний диаметр зерна × 0,9) или менее, и твердость 100 ГПа или более. Полученный алмаз имеет пластинчатую или тонкослоистую структуру, за счет которой такой алмаз меньше предрасположен к разрушению, что предотвращает его неравномерный износ и истирание за короткое время. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 табл., 5 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического алмазного материала для электроники и ювелирного производства. Способ включает выращивание монокристаллического алмазного материала методом химического осаждения из паровой или газовой фазы (CVD) на главной поверхности (001) алмазной подложки, которая ограничена по меньшей мере одним ребром <100>, длина упомянутого по меньшей мере одного ребра <100> превышает наиболее длинное измерение поверхности, которое является ортогональным упомянутому по меньшей мере одному ребру <100>, в соотношении по меньшей мере 1,3:1, при этом монокристаллический алмазный материал растет как по нормали к главной поверхности (001), так и вбок от нее, и во время процесса CVD значение составляет от 1,4 до 2,6, где =( 3×скорость роста в <001>) ÷ скорость роста в <111>. Изобретение позволяет получать имеющие большую площадь алмазные материалы с низкой плотностью дислокаций. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 пр.

Изобретение относится к технологиям повышения износостойких, прочностных и антифрикционных свойств металлорежущего инструмента, внешних поверхностей обшивки авиационных и космических летательных аппаратов, оптических приборов и нанотехнологиям. Алмазоподобные покрытия получают в вакууме путем распыления материала мишени импульсным лазером. На материал мишени, выполненной из графита высокой степени чистоты (более 99.9%), воздействуют комбинированным лазерным излучением: сначала коротковолновым (менее 300 нм) импульсным излучением, в качестве источника которого используют KrF-лазер с длиной волны 248 нм и удельной энергией 5·10⁷ Вт/см², в результате чего осуществляется абляция и образуется газоплазменная фаза материала мишени. Последующее воздействие на газоплазменное облако во время разлета облака от мишени к подложке осуществляют длинноволновым (более 1 мкм) лазерным излучением. В качестве источника длинноволнового лазерного излучения используют газовый CO₂-лазер или твердотельный волоконный лазерный излучатель. Технический результат изобретения заключается в увеличении алмазной фазы в получаемом покрытии и увеличении энергетического спектра плазмы на стадии ее разлета. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии производства синтетического алмазного материала, который может быть использован в электронных устройствах. Алмазный материал содержит одиночный замещающий азот в концентрации более примерно 0,5 ч/млн и имеющий такое полное интегральное поглощение в видимой области от 350 нм до 750 нм, что по меньшей мере примерно 35% поглощения приписывается . Алмазный материал получают путем химического осаждения из паровой или газовой фазы (CVD) на подложку в среде синтеза, содержащей азот в атомной концентрации от примерно 0,4 ч/млн до примерно 50 ч/млн, при этом газ-источник содержит: атомную долю водорода, H_f, от примерно 0,40 до примерно 0,75; атомную долю углерода, C_f, от примерно 0,15 до примерно 0,30; атомную долю кислорода, O_f, от примерно 0,13 до примерно 0,40; причем H_f+C_f+O_f =1; отношение атомной доли углерода к атомной доле кислорода, C_f:O_f, удовлетворяет соотношению примерно 0,45:1<C_f:O_f< примерно 1,25:1; а газ-источник содержит атомы водорода, добавленные в виде молекул водорода, Н₂, при атомной доле общего числа присутствующих атомов водорода, кислорода и углерода между 0,05 и 0,40; при этом атомные доли H_f, C_f и O_f представляют собой доли от общего числа атомов водорода, кислорода и углерода, присутствующих в газе-источнике. Изобретение позволяет получать алмазный материал с относительно высоким содержанием азота, который равномерно распределен, и который свободен от других дефектов, что обеспечивает его электронные свойства. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 пр.

Изобретение относится к технологии получения цветных алмазных материалов, которые могут быть использованы в ювелирной промышленности. Монокристаллический алмазный материал, который был выращен методом CVD и имеет концентрацию одиночного замещающего азота менее 5 ppm облучают, чтобы ввести изолированные вакансии V в, по меньшей мере, часть предусмотренного CVD-алмазного материала так, чтобы общая концентрация изолированных вакансий [V_T ] в облученном алмазном материале была, по меньшей мере, больше (а) 0,5 ppm и (b) на 50% выше чем концентрация в ppm в предусмотренном алмазном материале, после чего проводят отжиг облученного алмазного материала для формирования цепочек вакансий из, по меньшей мере, некоторых из введенных изолированных вакансий, при температуре, по меньшей мере, 700°С и самое большее 900°С в течение периода, по меньшей мере, 2 часа, при этом стадии облучения и отжига снижают концентрацию изолированных вакансий в алмазном материале, за счет чего концентрация изолированных вакансий в облученном и отожженном алмазном материале составляет <0,3 ppm. В процессе такой обработки алмазы приобретают фантазийно оранжевый цвет. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к дроблению алмазов при изготовлении алмазного породоразрушающего инструмента. Способ избирательного дробления алмазов заключается в обработке в цилиндрической емкости алмазов в вихревом слое магнитных полей совместно с ферромагнитными частицами. Смесь, состоящая из ферромагнитных частиц и алмазных зерен, заполняет цилиндрическую емкость на 0,25-0,35 ее объема. Магнитная восприимчивость алмазов определяется по зависимости

где X₁, Х₂ - магнитная восприимчивость алмазов и ферромагнитных частиц соответственно, м³/кг;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

R₁, R₂ - радиусы алмазного зерна и ферромагнитной частицы соответственно, м;

µ₀ - магнитная проницаемость вакуума, (µ₀=4 ·10^-7 Г_Н/м);

₂ - плотность ферромагнитной частицы, кг/м ³;

Н - напряженность магнитного ноля, А/м;

при этом отношение массы алмазных зерен к массе ферромагнитных частиц составляет 0,51÷0,61. Технический результат - интенсификация процесса избирательного дробления алмазов, повышение его производительности и качества получаемых алмазов. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к технологии химического осаждения из газовой фазы алмазных пленок и может быть использовано, например, для получения алмазных подложек, в которых монокристаллический и поликристаллический алмаз образует единую пластину, используемую в технологии создания электронных приборов на алмазе или применяемую в рентгеновских монохроматорах, где необходимо осуществить теплоотвод от монокристаллического алмаза. Получение пластин монокристаллического и поликристаллического алмаза большой площади включает в себя расположение, не соприкасаясь друг с другом, монокристаллов-затравок с ориентацией поверхности (100) на подложкодержателе, создание центров нуклеации на поверхности подложкодержателя, свободной от монокристаллов-затравок, одновременное осаждение CVD методом эпитаксиального слоя на поверхности монокристаллов-затравок и поликристаллической алмазной пленки на остальной поверхности подложкодержателя. В результате химического осаждения из газовой фазы алмаза происходит сращивание монокристаллического и поликристаллического алмаза по боковой поверхности монокристаллов-затравок с образованием алмазной пластины большой площади, содержащей срощенные вместе монокристаллический и поликристаллический алмаз. Для получения плоскопараллельной пластины CVD алмаза выращенную комбинированную алмазную подложку шлифуют с обеих сторон. Изобретение обеспечивает получение пластин монокристаллического и поликристаллического CVD алмаза большой площади (диаметром более 75 мм и толщиной 200-300 мкм), имеющих общую гладкую внешнюю поверхность. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение направлено на получение синтетических поликристаллических материалов, основу которых составляет поликристаллический кубический нитрид бора, содержащий алмазные зерна. Материал предназначен для изготовления режущих элементов, которыми оснащаются буровые коронки, инструментов для правки шлифовальных кругов, для сверления и резки природных и искусственных строительных материалов. Способ включает воздействие на шихту, включающую гексагональный и кубический нитрид бора и порошки алмаза, давлением при температуре в области термодинамической стабильности кубического нитрида бора и алмаза диаграмм состояния, при этом алмазные порошки берут с размером зерен 200-3000 мкм в количестве 5,0-37,5 об.%, гексагональный нитрид бора - размером 1-3 мкм, кубический нитрид бора - размером 1-5 мкм. Крупнозернистые алмазные порошки в мелкозернистой матрице синтезированного кубического бора позволяют увеличить работоспособность материала при бурении пород V-XII категорий буримости. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к получению синтетических алмазов, легированных бором, которые могут найти применение в электронной промышленности для изготовления полупроводниковых устройств. Способ включает разложение твердых карбонильных соединений платиновых металлов в газовой среде при повышенной температуре в герметичном контейнере с образованием алмазов и их легирование бором при температуре 150°С÷500°С в течение 2-5 часов в газовой среде, содержащей монооксид углерода СО и диборан B₂H₆ при весовом соотношении в газовой смеси бора к углероду, равном 1:100÷1000. Техническим результатом изобретения является получение монокристаллов алмаза с полупроводниковыми свойствами высокого качества. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к химической и ювелирной промышленности. Алмазы синтезируют в высокочастотной индукционной тигельной печи с диапазоном частот 60-100 кГц. Керамический тигель 1 снабжен керамической решеткой 2 с отверстиями диаметром 0,3-0,5 мм, расположенной на высоте 20 мм от его дна, и керамической трубкой 3 внутренним диаметром 15-20 мм для подачи смеси метана и диоксида углерода с удельной объемной скоростью 60-70 час^-1. В тигель 1 загружают карбонаты натрия и калия, смешанные в эквимолекулярном соотношении и термообработанные при 400-450°С в течение 2 часов. Синтез алмазов проводят в течение суток при температуре 700-900°С в расплаве указанных солей в присутствии катализатора - порошкообразного железа с размером гранул 3-5 мм в количестве 5-10% от массы расплава. По окончании процесса подачу газов прекращают, расплав солей совместно с катализатором и алмазами разливают в изложницы, остывшие чушки загружают в реактор - кристаллизатор 5. После растворения карбонатов натрия и калия суспензию катализатора и алмазов подают на фильтр 6. Полученный фильтрат используют в реакторе-кристаллизаторе 5, а кристаллы алмазов отделяют от катализатора с помощью магнита. Изобретение позволяет упростить процесс, повысить его производительность, а также исключить токсичные и взрывоопасные вещества. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству алмазов и алмазных поликристаллов. Способ включает воздействие на шихту, содержащую углеродный материал и катализатор, давлениями и температурой в области термодинамической стабильности алмаза. В качестве катализатора берут сплав металлического компонента с фосфором либо смесь сплавов. Металлический компонент выбирают из группы: железо, марганец, кремний. Весовое соотношение металлического компонента и фосфора выбирают таким образом, чтобы обеспечить проведение синтеза при температуре не выше 1450°С. В шихту можно дополнительно вводить легирующий металл, выбранный из группы: В, Si, Ti, Zr, Cr, Ni, Mo, V, их смесь или сплав. Способ позволяет исключить использование дефицитного кобальта, проводить синтез за более короткое время и получать алмазы с меньшим количеством примесей и, соответственно, получать алмазы и поликристаллические материалы повышенной прочности и трещиностойкости. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Изобретение может быть использовано в полупроводниковой технике при получении материалов с n-типом проводимости. Реакционную систему из графита и фосфора отжигают в токе водорода при 200-280°С. Затем осуществляют синтез алмаза в области температур 1450-1650°С и давлений 6,3-7,5 ГПа, ограниченной при 6,3 ГПа интервалом 1550-1650°С, а при 7,5 ГПа - интервалом 1450-1550°С при длительности не менее 40 часов. По второму варианту выращивают алмаз на грани {111} и {100} затравки в области температур 1400-1600°С и давлений 6,3-7,5 ГПа, ограниченной при 6,3 ГПа интервалом 1500-1600°С, а при 7,5 ГПа - интервалом 1400-1500°С при длительности не менее 40-60 часов. Изобретение обеспечивает эффективное контролируемое легирование алмаза донорной примесью фосфора, повышение качества кристаллов алмаза, снижение температуры и давления. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллического бесцветного алмаза химическим осаждением из паровой фазы (ХОПФ), который может быть использован для оптических и ювелирных применений. Способ включает подготовку подложки, использование атмосферы синтеза ХОПФ-алмаза, содержащей азот в концентрации в пределах от 300 частей на миллиард (ppb) до 30 частей на миллион (ppm), и добавление в атмосферу синтеза газа, содержащего бор в концентрации в пределах от 0,5 ppb до 0,2 ppm; причем бор добавляют в атмосферу синтеза управляемым образом так, что обеспечивается стабильность концентрации бора лучше 20% и в количестве, выбранном с обеспечением уменьшения негативного влияния на цвет алмаза, оказываемого азотом, где доминирующий объем по меньшей мере 80% монокристаллического алмаза обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик: спектр поглощения, измеренный при комнатной температуре, соответствующий цвету стандартного круглого бриллианта весом 0,5 карат, лучше, чем К по цветовой шкале Американского геммологического института (GIA), а коэффициент поглощения, измеренный при комнатной температуре, на длине волны 270 нм составляет менее 2,9 см^-1, на длине волны 350 нм - менее 1,5 см^-1, на длине волны 520 нм - менее 0,45 см^-1 и на длине волны 700 нм - менее 0,18 см^-1; и при этом этот монокристаллический ХОПФ-алмаз имеет толщину более 0,1 мм; концентрация азота в доминирующем объеме алмаза находится в пределах от 1·10¹⁴ до 5·10¹⁷ атомов/см³, а концентрация бора - от 3·10¹⁴ до 1·10¹⁷ атомов/см ³. Изобретение позволяет получать бесцветный или почти бесцветный монокристаллический алмаз для производства драгоценных камней и оптических устройств. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 табл., 9 пр.

Изобретение относится к способам, используемым при работе с повышенным давлением и вызывающим физическую модификацию веществ. Способ термической обработки алмазов коричневого цвета в камере высокого давления включает размещение алмаза в реакционной ячейке в среде, передающей давление, подъем давления в камере с последующим нагревом реакционной ячейки и ее охлаждением, при этом термическую обработку проводят при давлении в камере 3-6 ГПа, а нагрев реакционной ячейки с алмазом осуществляют при скорости подъема температуры 10-50°С/с до температуры в диапазоне 2000-2350°С путем пропускания электрического тока через нагреватель в ячейке от программируемого источника мощности электропитания с учетом релаксации температуры в ячейке в процессе нагрева, причем для указанного учета предварительно определяют постоянную времени релаксации температуры в ячейке. После подъема температуры осуществляют охлаждение ячейки путем отключения мощности нагрева, формируя короткий по времени импульс нагрева алмаза в зоне температур выше 2000°С с суммарным временем нахождения алмаза в этой зоне менее 30 секунд. Учет релаксации температуры в ячейке для скорости подъема температуры V_T из диапазона 10-50°С/с и для предварительно определенного значения постоянной времени релаксации температуры в ячейке осуществляют заданием в программируемом источнике питания значения максимальной температуры нагрева на величину V_T выше значения максимальной температуры термической обработки из диапазона 2000-2350°С. Изобретение обеспечивает изменение цвета низкосортных природных алмазов коричневого цвета без их заметной графитизации и получение алмазов высокого ювелирного качества. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области неорганической химии в промышленном производстве алмазов. Синтетические алмазы получают путем разложения твердых карбонильных соединений платиновых металлов в герметичном контейнере при температуре 310°С-800°С в течение 1-2 часов при соотношении объемов карбонильных соединений платиновых металлов к объему контейнера, равном 1:1,1 до 1:100 в нейтральной атмосфере, в дальнейшем после открытия контейнера обеспечивают отделение алмазов от сопровождающих компонентов путем обработки царской водкой. Техническим результатом изобретения является увеличение размеров полученных алмазов. 5 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к получению синтетических алмазов нитевидной формы, и может найти применение в промышленном производстве алмазов специального назначения, например для буровых коронок, а также в качестве деталей узлов звуко- или видеовоспроизведения, для изготовления щупов, в микромеханических устройствах. Нитевидные алмазы получают путем гетерогенной жидкофазной кристаллизации алмаза при взаимодействии углеродсодержащего вещества с катализатором с последующим получением алмазов в кристаллическом состоянии. В качестве катализатора используют ультрадисперсный порошок палладия с размером частиц 20-50 нм, полученный путем пропускания газообразного монооксида углерода через 2-20% водный или вводно-органический растворы хлористого палладия PdCl₂ при перемешивании в течение 5 часов. Образование алмазов нитевидной формы происходит при атмосферном давлении и температуре от -70°С до +100°С. В дальнейшем обеспечивают отделение алмазов от сопровождающих компонентов и катализатора, который в свою очередь регенерируют путем обработки катализатора царской водкой (HNO₃+3HCl) в соотношении порошок палладия: царская водка, равном 1:3. Полученный раствор фильтруют, а затем осуществляют термообработку твердого осадка при температуре 600°С. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса получения нитевидных алмазов. 7 пр.

Изобретение относится к способам создания внутри алмазов изображений, несущих информацию различного назначения, например коды идентификации, метки, идентифицирующие алмазы. Внутри алмаза в области, свободной от оптически непроницаемых неоднородностей, создают изображение, состоящее из заданной совокупности оптически проницаемых элементов микронного или субмикронного размера, представляющих собой кластеры N-V центров, флюоресцирующие при возбуждающем облучении, при этом образование кластеров N-V центров осуществляют с помощью выполнения следующих операций: обработки алмаза рабочим оптическим излучением, сфокусированным в фокальной области, расположенной в области предполагаемого размещения кластера N-V центров, с подачей рабочих ультракоротких импульсов излучения, обеспечивающих образование кластера вакансий в указанной фокальной области и при этом обеспечивающих интегральный флюенс в указанной фокальной области ниже порогового флюенса, при котором происходит локальное превращение алмаза в графит или иную неалмазную форму углерода; отжига, по меньшей мере, указанных областей предполагаемого размещения кластеров N-V центров, обеспечивающего в указанных областях дрейф созданных вакансий и образование N-V центров, сгруппированных в кластеры в тех же областях, что и кластеры вакансий; контроля созданных элементов изображения на основе регистрации флюоресценции N-V центров при облучении, по меньшей мере, областей размещения элементов изображения, возбуждающим оптическим излучением, обеспечивающим возбуждение N-V центров, формирования цифровой и/или объемной модели созданного изображения. Изображения, созданные в кристаллах алмазов из кластеров N-V центров, невидимы невооруженным глазом, в увеличительные стекла, а также любые оптические и электронные микроскопы. Поскольку изображение из кластеров N-V центров находится в глубине кристалла, оно не может быть удалено полировкой и потому является надежной подписью алмаза и надежной записью информации без разрушения или порчи самого кристалла. 5 н. и 41 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области получения наноалмазов, представляющих интерес для использования в послеоперационной поддерживающей терапии. Сущность способа состоит в том, что проводят термическое разложение метана на полированных пластинах кремния при давлении 50-100 Торр и температуре 1050-1150°С. Нагрев осуществляется пропусканием электрического тока через 2 параллельные пластины из конструкционного графита, гибкой углеродной фольги или углеграфитовой ткани, в зазоре между которыми размещаются пластины кремния. Между пластинами создается значительная электрическая разность потенциалов. Применение заявляемого способа позволяет получать наноалмазы размером от 4 нм до 10 нм. 3 ил.

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и материалов. Способ включае выращивание алмазного покрытия химическим осаждением из газовой фазы в СВЧ-плазме при температуре роста в камере осаждения, атмосфера которой содержит 5-30% метана на единицу объема H₂, на поверхности изделий из вольфрама, имеющих осевую симметрию вдоль оси вращения, в игольчатых держателях так, чтобы тело вращения могло свободно вращаться соосно своей оси и подвергаться осевому перемещению со скоростью перемещения радиальной образующей в пределах 10-50 мм/ч. 2 ил.

Изобретение относится к технологии обработки алмаза, в частности к его термохимической обработке. Способ включает нанесение на поверхность алмаза слоя спиртовой клеевой смеси, содержащей переходный металл, такой как Fe, Ni или Со, и термообработку алмаза в потоке водорода при температуре не более 1000°С. Для приготовления спиртовой клеевой смеси используют порошок водорастворимой соли переходного металла, который в виде 1-10% вес. водного раствора смешивают со спиртовым раствором клея при соотношении водный раствор соли/спиртовой раствор клея, равном 1/1, наносят приготовленную смесь на алмаз слоем толщиной 10-20 мкм и высушивают, а термообработку алмаза осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии алмаз обрабатывают при температуре 600-700°С в течение 1-2 мин, а на второй стадии термообработку осуществляют при 800-1000°С в течение 15-30 мин. Способ позволяет получить алмаз со сверхвысокой удельной поверхностью, имеющей наноразмерный (100-200 нм) рельеф (поры, шероховатая поверхность, каналы, борозды и им подобные структуры), что обеспечивает расширение функциональных возможностей алмаза. 2 ил., 7 пр.

Изобретение может быть использовано в магнитометрии, квантовой оптике, биомедицине, информационных технологиях. Очищенные детонационные наноалмазы спекают в камере при давлении 5-7 ГПа и температуре 750-1200°C в течение времени от нескольких секунд до нескольких минут. На полученный порошок алмазных агрегатов воздействуют излучением лазера с длиной волны менее 637 нм и отбирают алмазные агрегаты с высокой концентрацией азотно-вакансионных (NV) дефектов по яркой характерной люминесценции в красной области спектра. В полученной алмазной структуре примерно 1% атомов углерода замещен NV дефектами и приблизительно 1% атомов углерода замещен одиночными донорами азота. Ориентированные массивы наноалмаза, полученные по изобретению, обладают квазикристаллическими свойствами, облегчающими их исследование и идентификацию. Возможно последующее дробление агрегатов с получением нанокристаллов алмаза, содержащих NV дефекты. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано для высококачественной очистки природных алмазов от поверхностных загрязнений и удаления инородных примесей. Способ включает постадийную обработку алмазов в автоклаве при повышенной температуре и давлении, в том числе стадию очистки смесью азотной кислоты и перекиси водорода и стадию очистки смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот под воздействием микроволнового излучения. После стадии очистки смесью азотной кислоты и перекиси водорода проводят обработку под воздействием микроволнового излучения соляной кислотой в газовой фазе при температуре 215-280°С в течение 15-300 мин. По окончании очистки алмазы обрабатывают дистиллированной водой при температуре 160-280°С в течение 5-30 мин в автоклаве в жидкой фазе. На стадии очистки смесью азотной кислоты и перекиси водорода обработку ведут при объемном соотношении компонентов: азотной кислоты и перекиси водорода 4-10:1-3, соответственно, при температуре 215-280°С в течение 15-540 мин в жидкой фазе в системе с внешним нагревом или в газовой фазе под воздействием микроволнового излучения. На стадии очистки смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот обработку под воздействием микроволнового излучения ведут при объемном соотношении компонентов: азотной, соляной и фтористоводородной кислот 1-6:1-6:1-3, соответственно, в газовой фазе при температуре 215-280°С в течение 15-300 мин. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса очистки алмазов крупнее 4,0 мм при повышении производительности используемого оборудования. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обработки (геммологического облагораживания) природных и синтетических алмазов с конечной целью улучшения их декоративных свойств. Способ заключается в ионно-лучевой обработке алмазов высокоэнергетичным пучком ионов инертного химического элемента гелия дозой облучения в диапазоне от 0,2×10¹⁶ до 2,0×10¹⁷ ион/см ² с возможностью исключения последующего термического отжига. Технический результат изобретения заключается в получении устойчивой к внешним факторам янтарно-желтой и черной окраски алмаза с существенным сокращением материальных и временных затрат процесса облагораживания алмазов (бриллиантов). 1 ил.

Изобретение относится к области обработки алмазных зерен, которые могут быть использованы для изготовления алмазных инструментов, таких как шлифовальные круги, правящий инструмент, инструмент для буровой техники, для контрольно-измерительных приборов. Способ получения шероховатости на поверхности алмазных зерен заключается в том, что смешивают алмазные зерна с металлическим порошком и нагревают полученную смесь до температуре 800-1100°С в вакууме не ниже 10^-2-10^-4 мм. В качестве металлических порошков берут порошки железа, никеля, кобальта, марганца, хрома их сплавы или смеси. В смесь могут быть добавлены порошки, которые при нагреве не вступают во взаимодействие с алмазными зернами. Способ позволяет получать алмазные зерна с оптимальным количеством углублений, имеющих заданные геометрические параметры, уменьшить потери алмазного материала и сохранить прочностные характеристики зерен. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению слоя бесцветного алмаза (монокристаллического и поликристаллического) химическим осаждением из паровой фазы (ХОПФ-алмаза), который может быть использован, например, для оптических применений или в качестве драгоценных камней. Способ включает подготовку подложки, использование атмосферы ХОПФ-синтеза, содержащей азот в концентрации более 300 частей на миллиард (ppb), и добавление в атмосферу синтеза второго газа, содержащего атомы кремния в качестве примесных атомов второго типа, причем примесные атомы второго типа добавляют управляемым образом в количестве, обеспечивающем уменьшение негативного влияния на цвет, оказываемого азотом, при этом слой монокристаллического алмаза имеет толщину более 0,1 мм, концентрация кремния в доминирующем объеме слоя алмаза меньше или равна 2·10⁸ атомов/см ³, концентрация азота в доминирующем объеме слоя алмаза больше 2·10¹⁶ атомов/см³ и меньше или равна 2·10¹⁷ атомов/см³, а отношение концентрации азота к концентрации кремния в доминирующем объеме слоя алмаза составляет от 1:20 до 20:1. Добавление газа-источника, содержащего кремний, противодействует негативному воздействию на цвет алмаза, оказываемому содержащимся в атмосфере ХОПФ-синтеза азота. Изобретение обеспечивает получение бесцветного, обладающего малым оптическим поглощением алмаза высокой чистоты. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технологии нанесения пленок на подложки, конкретно - к предварительной обработке подложек (нанесению центров зародышеобразования) для последующего роста поликристаллических алмазных пленок, применяемых в ядерной технике, в мощных непрерывных технологических CO₂-лазерах, в электрохимии. Способ включает создание суспензии с весовой концентрацией наноалмазных частиц в растворе на основе воды, выбираемой из соотношения K= ( _a/ _b)(r/R)³, подачу ее в газовый поток, имеющий скорость в сопле распылителя в диапазоне от 100 до 400 м/с для распыления суспензии наноалмазных частиц и нанесения их на подложку, установленную на расстоянии от распылителя, равном от одного до двух ее диаметров, в течение времени, определяемого из соотношения t=(Sr)/( ( _b/ _a)KQ), где К - весовая концентрация наноалмазных частиц в суспензии, вес.%; а - коэффициент, 1 10; _a - плотность наноалмазных частиц, _а=3.2 г/см³; _в - плотность воды, _в=1 г/см³; r - средний радиус наноалмазной частицы, r=(4÷15) нм; R - средний радиус распыляемых капель, R=(0.5÷10) мкм; t - время нанесения частиц, мин; - коэффициент пропорциональности, 0.05 0.1; S - площадь подложки, см²; Q - расход суспензии, Q=(0.06÷6.0) см³/мин. Технический результат заключается в повышении эффективности нанесения центров зародышеобразования алмазной фазы на подложку за счет повышения их поверхностной плотности и однородности нанесения при технологически целесообразном времени нанесения.

Изобретение относится к технологии получения бесцветного (то есть прозрачного для УФ-, видимого и ИК-излучения) монокристаллического алмаза с высокой скоростью роста. Способ включает регулирование температуры поверхности роста алмаза так, чтобы все градиенты температуры на поверхности роста алмаза не превышали примерно 20°С, и выращивание на поверхности роста монокристаллического алмаза химическим осаждением из газовой фазы в СВЧ-плазме при температуре роста в камере осаждения, атмосфера в которой содержит от примерно 8% до примерно 20% CH₄ на единицу H ₂ и от примерно 5% до примерно 25% О₂ на единицу СН₄. Способом, являющимся объектом настоящего изобретения, могут быть получены алмазы крупнее 10 карат. При использовании данного способа скорость роста может быть более 100 мкм/ч. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технологии получения наноалмазов, имеющих большое промышленное значение в электронике в качестве высокотемпературных полупроводников, высокочувствительных счетчиков в сложных дозиметрических установках с мощным твердотельным лазером и т.д. Наноалмазы получают путем кристаллизации из водного раствора спирта (этилового или метилового), при этом для стабилизации процесса формирования наноалмазов спирт смешивают с аминокислотами, в полученную смесь дополнительно вводят, по крайней мере, один щелочной металл (литий или калий) для связывания свободных атомов водорода, выделяющихся в процессе разложения спирта, и процесс кристаллизации осуществляют в закрытой камере при температуре 400-700°С в течение 4-120 часов. Технический результат изобретения заключается в упрощении способа получения наноалмазов в сочетании с низкой стоимостью их получения. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения сверхпрочного монокристалла алмаза, выращенного с помощью индуцированного микроволновой плазмой химического осаждения из газовой фазы. Способ включает размещение кристаллического зародыша алмаза в теплопоглощающем держателе, сделанном из вещества, обладающего высокой точкой плавления и высокой теплопроводностью, чтобы минимизировать температурные градиенты в направлении от края до края поверхности роста алмаза, управление температурой поверхности роста алмаза так, чтобы температура растущих кристаллов алмаза находилась в диапазоне примерно 1050-1200°С, выращивание монокристалла алмаза с помощью индуцированного микроволновой плазмой химического осаждения из газовой фазы на поверхности роста алмаза в камере осаждения, в которой атмосфера характеризуется соотношением азота к метану примерно 4% N₂/CH ₄, и проведение отжига монокристалла алмаза таким образом, что отожженный монокристалл алмаза имеет прочность, по меньшей мере, примерно 30 МПа м^1/2. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к химическим способам очистки как природных алмазов, где загрязнения представлены в виде отложений органического и минерального происхождения и металловключений, образующихся в результате обогащения алмазосодержащей породы, так и синтетических алмазов, в которых металлические включения сопутствуют при синтезе, с целью использования их в качестве шлифовальных порошков в гальваностегии при изготовлении точного алмазного инструмента. Способ включает обработку алмаза при нормальных атмосферных условиях в растворе следующего состава компонентов: вода, фтористоводородная кислота, азотная кислота, серная кислота и пероксид водорода в объемном соотношении 5:1:1:2:(1-10) соответственно, при периодическом добавлении пероксида водорода по мере его расходования, причем перед началом обработки алмаза в раствор добавляют металлический никель. Изобретение обеспечивает полную комплексную объемную очистку алмаза мелкой фракции (4-160 микрон) от органических загрязнений и микровключений металлов.