Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хаджи В.Е. -> "Синтез минералов Том 1" -> 176

Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.

Хаджи В.Е. Синтез минералов Том 1 — М.: Недра, 1987. — 487 c.
Скачать (прямая ссылка): sintezmineralovt11987.djvu
Предыдущая << 1 .. 170 171 172 173 174 175 < 176 > 177 178 179 180 181 182 .. 212 >> Следующая


Выше уже отмечалось, что и в отсутствие азотсодержащих добавок металлический расплав при росте алмаза содержит азот в растворенном состоянии и источником азота являются исходные компоненты, загружаемые в реакционный объем. Растворимость азота в расплаве Ni—Mn эвтектического состава сравнительно велика (массовая доля 0,5-10-2%), и указанные источники обеспечивают избыток азота в среде кристаллизации, что подтверждается постоянством содержания этой примеси в алмазах с увеличением их размера от 0,3- Ю-3 до I-3 м.

На рис. 148—151 показаны зависимости концентрации парамагнитного азота в алмазах от состава и способа приготовления металлической шихты. Установлено увеличение количества азота в кристаллах (см. рис. 148) с ростом относительного содержания Mn в шихте. Поскольку растворимость углерода в этих же условиях возрастает, то полученный результат можно объяснить, как и в случае углерода, повышенной растворимостью азота в жидком и твердом Mn по сравнению с Ni. Не исключается также определенное взаимное влияние азота и углерода на растворимость каждого из них в металлическом расплаве, на размер и содержание ассоциацией атомов ChNb растворе. Так, например, из формы линий электронного парамагнитного резо-406 Ng,Юм"1

Ng,106м3

40 60 Массовая доля Мп,%

Рис. 148. График зависимости концентрации парамагнитного азота в кристаллах, полученных в системе Ni—Mn — графит, от содержания в ней Mn

Рис. 149. График зависимости концентрации парамагнитного азота в кристаллах от количества Ti в шихте при различном способе его введения в сплав Ni—Mn, приготовленный в атмосфере аргоиа:

/-Ti в элементарном виде; 2 - Ti в сплаве с Ni; 3-Ti в сплаве с Ni-Mn Ng1IO6M3

0,5 1,0 1,5 2,0 Массовая доля Tl, %

1 2 3 ^T Массовая доля примесей,%

Рис. 151. Содержание парамагнитного азота в кристаллах в зависимости от концентрации примесей в шихте:

/—бор в сплаве с Mn (массовая доля добавки In 3%); 2 — бор в сплаве с Mn; 3 — бор в элементарном внде; 4 — бор в легированном им графите (массовая доля содержания бора относительно графита в %); 5 — 1пв элементарном виде

1 2 3 4 5 Массовая доля VN,%

Рис. 150. График зависимости концентрации парамагнитного азота в кристаллах от количества добавки VN к шихте различного состава: 1 — смесь порошков Ni-Mn; 2 — то же с добавкой Ti (массовая доля 1 %) в элементарном внде; 3 — сплав того же состава, приготовленный в атмосфере аргона; 4 — сплав Ni—Mn—Ti (массовая доля 1 %), приготовленный в атмосфере аргона

нанса (ЭПР) следует, что с ростом содержания Mn в системе концентрация парамагнитного азота в алмазах увеличивается преимущественно за счет образования пар и более сложных обменных комплексов, а не изолированных центров.

Анализ ЭПР-спектров алмазов, синтезированных при использовании порошка Ni-Mn состава 1:1, предварительно сплавленного в атмосфере аргона, и порошка эвтектического состава, сплавленного на воздухе, показал, что содержание азота в кристаллах в основном в виде одиночных центров составляет соответственно (1,2 + 0,3)-1017 и (1,7 + 0,5)-1018 см-3. Полученные данные позволяют заключить, что исходная металлическая

407 шихта является управляемым в определенных пределах источником азота для растущего алмаза.

Кроме того, установлено существенное снижение концентрации парамагнитного азота в кристаллах в случае присутствия в шихте для их синтеза примеси Ti или Zr. Из характера кривых, приведенных на рис. 149—150, следует, что степень влияния, например, Ti зависит от способа его введения в шихту. Минимальная концентрация парамагнитного азота в алмазах, как видно из рис. 152, достигается при использовании для синтеза сплава Ni—Mn—Ti, причем эффект влияния Ti возрастает с введением в шихту дополнительного источника азота в виде VN (см. рис. 149, кривая 3, рис. 150, кривые / и 3). Следует отметить и тот факт, что независимо от способа введения влияние Ti и Zr заметно при их массовом содержании в шихте от 0,1 до 1,2%. Обнаруженные зависимости трудно объяснить связыванием азота в среде кристаллизации путем образования нитридов титана или циркония, так как в этом случае эффективный диапазон концентраций Ti и Zr должен зависеть от способа введения в шихту, а максимальное влияние Ti и Zr должно проявляться при их введении в элементарном виде, а не в сплавах с компонентами шихты. Один из главных механизмов влияния добавок Ti и Zr в среду кристаллизации на содержание азота в алмазах заключается, по-видимому, в значительном снижении растворимости азота в системе Ni— Mn—Ti—С по сравнению с Ni—Mn—С. При этом меньшая эффективность введения в шихту Ti в элементарном виде объясняется тем, что определенная часть азота успевает раствориться в расплаве до образования гомогенной жидкости Ni—Mn—Ti. Значительно меньшее влияние Ti при увеличении его массового содержания в шихте (начиная с 1 %) на растворимость азота в расплаве переходных металлов можно объяснить отрицательным и асимметричным отклонениями системы Ni-Mn от законов совершенных растворов, что достоверно установлено, например, для случая растворения в ней углерода.
Предыдущая << 1 .. 170 171 172 173 174 175 < 176 > 177 178 179 180 181 182 .. 212 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed