OBTENCAO DE DIAMANTES UTILIZANDO LIGAS DE Ni-Mg COMO CATALISADOR-SOLVENTE

摘要

O magnesio pode servir como um catalisador-solvente na transformacao de grafite em diamante a alta pressao (7,7 GPa) e alta temperatura (1700°C). Os diamantes produzidos com Mg possuem uma estrutura cubica, alta pureza e melhor condutividade. Para reduzir drasticamente as condic?es de pressao e temperatura, para melhorar o balanco de energia na tecnologia de sintese de diamante, o uso de ligas de Mg-Ni com teor de Ni de ate 85% foi explorado neste estudo. A sintese de diamante foi realizada a press?es de 5,5 a 7,7 GPa e temperaturas de 1250 a 1700°C por 60 segundos para explorar o efeito do Ni na formacao de diamante. Observou-se que tanto o rendimento quanto a morfologia dos cristais dependem do teor de Ni. Todas as amostras processadas a 7,7 GPa e 1550°C ou mais produziram diamantes independentes do teor de Ni. Tambem a 6,5 GPa, os diamantes foram formados a 1550°C ou mais alta temperatura, mas o teor minimo de Ni foi aproximadamente 50%at. O diamante tambem foi produzido a temperaturas de ate 1400°C e a 5,5 GPa nas ligas de Ni-Mg com teor minimo de Ni de aproximadamente 67%. Estes resultados experimentais demonstram que os diamantes podem ser produzidos a partir de grafite a pressao e temperatura que e cerca de 2,5 GPa e 350°C, respectivamente, abaixo do necessario para a transformacao de grafite em diamante em Mg puro. Estes achados experimentais concordam com as previs?es do diagrama pressao-temperatura quando a temperatura de fusao versus pressao e plotada para as ligas de Mg-Ni e analisadas em conjunto com a linha de equilibrio diamante-grafite.