1Clasificación y métodos de preparación del catalizador

Los materiales catalizadores generalmente utilizan elementos metálicos de transición o sus aleaciones. De acuerdo con su forma, se puede dividir en: escamas, polvo, granular, filamento, tubo, espuma, etc.Se utilizan principalmente catalizadores en polvo, y los catalizadores de escamas han sido eliminados.

Los métodos de fabricación de catalizadores en polvo incluyen principalmente métodos físicos y químicos y métodos de trituración mecánica.Electrolisis o reacciones químicas para preparar polvos a partir de compuestos metálicos, tales como métodos de reducción, métodos de electrólisis y métodos de carbonilo. El método mecánico es un método para romper el metal sólido o líquido (o aleación) en polvo,y su composición química básicamente no cambiaLos métodos típicos incluyen la molienda por vórtice, la molienda de bolas y la atomización.

En cuanto a la preparación de catalizadores en polvo para la síntesis de diamantes, el en polvo mecánico es más común.y luego triturarlo con un molino de bolas puede obtener una aleación catalizador de alrededor de 200 mallaEl polvo de atomización tiene ventajas en la producción a gran escala de catalizadores en polvo.alta purezaEn el caso de los polvos obtenidos por atomización, la estructura uniforme y el excelente rendimiento del proceso, así como la forma, el tamaño y la distribución del tamaño de las partículas, pueden ajustarse dentro del ámbito de aplicación.El polvo atomizado también puede utilizar materias primas baratas (rocas metálicas)Su flujo de proceso es corto y el equipo es simple, por lo que el costo general es bajo.

La tecnología clave para la producción de catalizadores de polvo es controlar el tamaño y la forma de las partículas del polvo, especialmente el contenido de oxígeno en el catalizador de polvo.A juzgar por la aplicación actual de catalizadores de polvo para sintetizar el diamanteEn el caso de los catalizadores de polvo atomizado, los catalizadores de polvo atomizado presentan grandes ventajas.Se puede preparar una composición uniforme y una estructura finaSin embargo, los catalizadores en polvo atomizados con agua tienen la ventaja de ser de bajo coste, y aunque el catalizador preparado por atomización de agua tiene un alto contenido de oxígeno, no es necesario que el catalizador esté equipado con un sistema de catalizadores de polvo.puede desoxidarse eficazmente después de mezclarse con polvo de grafito y someterse a un tratamiento térmico al vacío, por lo que sus perspectivas de desarrollo son más amplias.

2Características del catalizador en polvo

El catalizador en polvo tiene las siguientes características:

(1) Gran superficie específica y gran área de contacto, lo que favorece el crecimiento de cristales

Una característica básica de los catalizadores en polvo es su gran superficie específica.que aumenta en gran medida el área de reacción entre el catalizador y el grafito en condiciones de alta temperatura y alta presiónSi el catalizador en polvo puede mezclarse completamente con el polvo de grafito, el rendimiento de síntesis puede aumentar considerablemente.

Como todos sabemos, un campo de temperatura y presión uniforme son condiciones necesarias para el crecimiento de un diamante de alta calidad.La mezcla uniforme de catalizador en polvo y grafito puede producir un campo de presión y temperatura relativamente uniforme, creando buenas condiciones para el crecimiento del diamante.

(2) Estructura uniforme y alta pureza

Si se utiliza un catalizador de polvo, el contenido de elementos clave en cada parte es uniforme y uniforme, lo que puede garantizar un crecimiento uniforme del diamante.la velocidad de enfriamiento es muy rápida durante el proceso de líquido de metal fundido a polvo sólido, y la desviación de cada componente en el catalizador se puede controlar a aproximadamente una milésima.

(3) Bajo punto de fusión

A medida que el tamaño de las partículas del catalizador disminuye, su temperatura de fusión disminuye significativamente.Y el grado de reducción del punto de fusión es inversamente proporcional al tamaño de las partículas del polvoAprovechando esta característica, 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) Alta tasa de utilización de los recursos

El porcentaje de peso del catalizador en la cavidad de síntesis es de aproximadamente el 30%, y la tasa de utilización es relativamente alta.Su composición también es fácil de ajustarEsto reduce significativamente el uso de catalizadores en la industria del diamante.

Aunque el catalizador en polvo tiene las ventajas anteriores, también tiene las siguientes desventajas:

(1) La superficie es susceptible a la contaminación

El tamaño geométrico del material catalizador en polvo es muy pequeño y su adsorción superficial mejora en gran medida.Los catalizadores de polvo se oxidan muy fácilmenteSi el contenido de oxígeno en el catalizador no puede reducirse, el rendimiento catalítico del catalizador en polvo se verá muy afectado.

(2) No es fácil mezclar de manera uniforme

Dado que el tamaño de las partículas de grafito y el catalizador son muy pequeños, y la gravedad específica de los dos es muy diferente (la gravedad específica del catalizador es de aproximadamente 8,5y la gravedad específica del grafito es 2.25), es difícil mezclar los dos uniformemente. Aunque añadir una cantidad adecuada de aglutinante durante la mezcla puede mejorar la uniformidad de la mezcla,el procesamiento posterior incompleto afectará a la síntesis de diamantes.

Además, si los problemas de oxidación de los catalizadores en polvo durante la producción, el almacenamiento, el transporte y la aplicación no se resuelven bien,causará inestabilidad en el proceso de síntesis del catalizador en polvo..