Специальный малозольный графит для алмазов производства (природный)

Специальный малозольный графит марок ГСМ-1 и ГСМ-2 — природный кристаллический графит, прошедший обогащение и химическую доочистку. Производится в соответствии с ГОСТ 18191-78 и предназначен для производства синтетических алмазов и экспорта. Материал поставляется в виде порошка.

Что такое графит ГСМ: происхождение и отличие от искусственного

Согласно ГОСТ 18191-78, графит ГСМ получают раздельным или совместным обогащением природных графитовых руд и графитосодержащих отходов металлургических производств с последующей химической доочисткой. Это кристаллический (чешуйчатый) природный графит, а не синтетический.

Природный кристаллический графит структурно отличается от искусственного (ачесоновского): в природном графите помимо гексагональной присутствует ромбоэдрическая кристаллическая модификация (её доля может достигать 30%), тогда как в искусственно полученных графитах наблюдается только гексагональная. Именно природный кристаллический графит класса ГСМ является стандартным исходным сырьём в промышленном HPHT-синтезе технических алмазов.

Марки ГСМ-1 и ГСМ-2: характеристики по ГОСТ 18191-78

Стандарт предусматривает две марки. Их физико-химические показатели приведены в таблице:

Показатель	ГСМ-1	ГСМ-2
Зольность, %, не более	0,1	0,5
Массовая доля влаги, %, не более	0,2	0,2
Выход летучих веществ (в т.ч. от флотореагентов), %, не более	0,2	0,2
Остаток на сетке № 02 (200 мкм), %, не менее	70	Не нормируется

Примечание: для ГСМ-2 по согласованию сторон допускается остаток на сетке № 02 не менее 60%. Наличие примесей, видимых невооружённым глазом, в обеих марках не допускается. Графит должен быть освобождён от органических флотореагентов — отсюда норма по летучим веществам.

Классификация по дисперсному составу — по ГОСТ 17022-81.

Применение в HPHT-синтезе алмазов: как работает процесс

HPHT (High Pressure High Temperature — высокое давление, высокая температура) — основной промышленный метод получения синтетических технических алмазов. Процесс воспроизводит условия, при которых алмазы образуются в мантии Земли: давление более 4 ГПа при температуре 1000–1300 °C.

В промышленном HPHT-синтезе графит не переходит в алмаз непосредственно — он растворяется в расплавленном металлическом флюсе (преимущественно железо, никель, кобальт). При охлаждении под давлением из перенасыщенного раствора углерода в металле выкристаллизовываются алмазы. Типовые рабочие условия: давление 5–7 ГПа (50 000–70 000 атм), температура 1300–1500 °C. Продолжительность цикла — от нескольких суток до нескольких сотен часов в зависимости от требуемого размера кристаллов.

Графит ГСМ служит источником углерода — основного конструктивного элемента алмаза. Зольные примеси (окислы металлов, силикаты) не растворяются в металлическом флюсе и формируют включения в кристалле, снижая его качество. Летучие вещества при нагреве создают газовые полости. Поэтому чистота графита по золе и летучим — прямой фактор качества синтезированного алмаза.

Требования к гранулометрическому составу

Гранулометрия ГСМ влияет на плотность засыпки реакционной ячейки и равномерность распределения углерода в металлическом флюсе. Для ГСМ-1 установлена нижняя граница: остаток на сетке № 02 (ячейка 200 мкм) — не менее 70%, то есть преобладающая фракция крупнее 200 мкм. Для ГСМ-2 гранулометрия не нормируется стандартом и согласовывается с потребителем.

Конкретный гранулометрический состав для конкретного оборудования и технологии синтеза согласовывается отдельно — унифицированного требования нет, так как конструкции аппаратов высокого давления (АВД) различаются по типу и размеру реакционной ячейки.

При синтезе алмазного порошка абразивных марок требования к гранулометрии исходного графита и к продукту регламентируются ГОСТ 9206-80 на алмазный порошок.

Добавки к графиту ГСМ при синтезе

В состав реакционной шихты помимо графита ГСМ входят:

• металлический флюс — растворитель-катализатор (Fe, Ni, Co и их сплавы в различных комбинациях);
• затравочный кристалл алмаза — при выращивании крупных монокристаллов;
• легирующие добавки — для получения алмазов заданного цвета (например, бор для голубого, азот для жёлтого).

Сам графит ГСМ в промышленном синтезе обычно не модифицируется — требования к его составу полностью регламентированы ГОСТ 18191-78.

Требования безопасности при работе с ГСМ

По ГОСТ 12.1.007, графит ГСМ относится к 4 классу опасности (вещества малоопасные), оказывает фиброгенное действие. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³. Контроль запылённости — не реже одного раза в квартал. При работе с порошком необходима защита органов дыхания от пыли.

Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение

Требования по ГОСТ 18191-78:

• Упаковка: полиэтиленовый мешок-вкладыш, вложенный в четырёх- или пятислойный бумажный мешок марки НМ или БМ. Масса нетто — не более 30 кг на мешок.
• Маркировка на этикетке: марка графита, номер партии, обозначение ГОСТ.
• Транспортировка: любым видом транспорта в крытых транспортных средствах.
• Хранение: в закрытых складских помещениях в упакованном виде.

Партия оформляется одним документом о качестве с указанием результатов испытаний или подтверждением соответствия ГОСТ 18191-78. Приёмо-сдаточный контроль — не менее 10% мешков от партии (при партии до 10 мешков — от каждого).

Поставка графита ГСМ

Поставляем графит малозольный ГСМ-1 и ГСМ-2 по ГОСТ 18191-78. Форма поставки — порошок в мешках. Объём, сроки и условия поставки согласовываются индивидуально. Для запроса технических условий, сертификата качества и коммерческого предложения используйте форму обратной связи на сайте или контактный телефон.