一、不同氧含量的粉末触媒（以Fe70Ni30为例）合成单产相比
下表所示为曾经国内不同厂家所用粉末触媒氧含量的测试事实及对应的合成单产。由表也许看出，除河南某公司所用触媒氧含量较高外，其他厂家所用触媒的氧含量根底都管制在ppm左右以至于ppm如下。由各厂家触媒所得金刚石的单产来看，都会合在60-64ct之间，况且单产跟着氧含量的添加还稍有升高。在本文中经高温真空管教后的氧含量为ppm，对应的单产为61.7ct。思虑到各触媒中微量元素的差别对合事实果的影响，也许以为当粉末触媒中的氧含量在ppm如下领域摇动时，对触媒催化活性的影响不大，同时氧含量的添加没有对金刚石的单产造成影响，即氧含量在此领域内时不会对金刚石的成核造成抵制影响。
不同厂家所用粉末触媒（Fe70Ni30）的氧含量
厂家
北京
某公司1
北京
某公司2
长沙
某公司
燕郊
某公司
河南
某公司
高温真空管教熟练料
氧含量(ppm)
合成单产(ct)
60.3
61.4
62.7
63.5
62.1
61.7
二、氧对粉末触媒合成金刚石的影响
咱们懂得，氧在粉末触媒颗粒中主借使经由与触媒生成氧化物从而影响其晶格常数、与石墨的润泽性、碳的散布和输送技能以及合成处境（压力、温度）等来影响合成金刚石的原料。究其原由或许有如下两个方面：
1、一方面由于触媒合金中氧含量的增大，或许使其晶格常数增大而致使与触媒的取舍绳尺不符；另一方面由于高熔点的Fe、Ni触媒元素氧化物以颗粒状态存在于触媒中，下降了触媒的活化技能和对碳原子的润泽性，缓解了碳的消融和迁徙率，使金刚石的成核、成长因碳原子供应不够而缓解，在不异的时候内，达不到响应的粒度和产量。非常是在合成经由中，散布投入触媒中的碳原子有很强的活性，它或许与触媒中小量金属氧化物彼此影响造成CO（C+[O]=CO↑+△H），一旦上述反映产生，对金刚石的成长将会造成良多不利的影响。首先由于气相CO的造成使碳原子不能与触媒熔体很好的来往，毁坏了晶体成长的赓续性；其次，倘若CO的浓渡太高会造成一个高压气相电阻层，使合成的加热电流不平静。此外，CO的浮现还会使腔体内浮现一个不平静的压力场，而金刚石成核和成长的启动力起原于编制中石墨-金刚石的解放能差，这个差值又与多余压成正比。是以，编制中将会浮现一个不平静的金刚石晶体成长温度场压力场，从而不利于生成晶形完全、抗压强度高的金刚石晶体。
2、由上表可知有些厂家所用的Fe70Ni30粉末触媒中氧含量以至低至ppm，那末氧含量的下降是不是也许响应的升高合成金刚石的原料呢？咱们以为否则。其理论凭借是：由于不同的触媒金属其电子机关即d带空穴的几许不同，而d带空穴的几许与触媒的活性有直接瓜葛。d带空穴越多，吸附技能就越强，解吸也就越窘迫，关于催化经由来讲，其催化活性就越小；反之，d带空穴越少，其催化活性也越小，是以触媒金属的催化活性与所用的触媒金属和氧含量两方面都相瓜葛，两者之间的配比理当有一最好值。关于Fe70Ni30粉末触媒来讲，由于Fe的d带空穴电子数为2.22，相关于Co（1.71）和Ni（0.6）来讲相对较大，是以相关于Ni基触媒来讲，Fe基触媒的氧含量高一点或许更有益于升高其触媒活性。
三、高温真空管教对粉末触媒合成棒氧含量的影响
上文已述，在人工金刚石的合成经由中，投入触媒中的氧原子有很强的活性，对金刚石的成长将会造成良多不利的影响。该反映是否实行，根据压力和热力学前提而定，增大压力能使反映向左实行，抬高温度能使反映向右实行。合成金刚石是在必要的高温高压前提下实行的，在合成的初始阶段，温度较低，反映并不显然，跟着温度的抬高和触媒中消融碳的浓度持续升高及活性加强，反映就有或许实行，至于反映的开始温度，则取决于氧含量和此外杂质的影响。
在本文熟练所用触媒粉末中，未经管教前的Fe粉中氧含量高达1.46%，Ni粉中的氧含量也有0.26%，遵从文件所述，这样高的氧含量在合成前如不实行复原管教，则不行能合成出金刚石。但是经太高温真空管教后各类配比的合成棒都能获得不同产量的金刚石，这证实本熟练前对粉末触媒合成棒的高温真空管教工艺也许灵验调治触媒中的氧含量，使之调换到适当于Fe基触媒合成金刚石的领域内，而不是尽或许的下降粉末触媒中的氧含量。原由有两个方面：
1、当触媒中的氧含量将低到必要值时，倘若持续高温真空管教会使除氧经由变得非常迟缓，使成本升高。
2、由于Fe的d空穴数较Ni、Co大，触媒中的氧也许起到调治触媒催化活性的影响。
上述剖析同时还给咱们一个音信，即是在粉末触媒的临盆经由中也许恰当下降对其氧含量的请求，由于假使在雾化制粉中将粉末中的氧含量管制在一个很低的水准，在触媒的保管及输送运用经由中不行防止的会被必要水准的氧化，况且在雾化制粉时将粉末中的氧含量管制在数百ppm之内对雾化制粉征战的请求较高，使雾化制粉的成本大幅升高，而高温真空管教也许灵验的撤除粉末中的氧，这样触媒粉末的临盆成本就也许大幅下降。
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