RU96122306A

RU96122306A - Способ и устройство для производства фуллеренов

Info

Publication number: RU96122306A
Application number: RU96122306/25A
Authority: RU
Inventors: В.И. Петрик; А.Д. Кириков
Original assignee: В.И. Петрик; А.Д. Кириков
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1997-10-20

Claims

1. Способ производства фуллеренов, включающий образование углеродных кластеров с плоской гексагональной структурой путем нагревания твердой углеродосодержащей заготовки до температуры эммитирующей поверхности 4300 ± 100^oС и последующий синтез из них молекул фуллеренов, отличающийся тем, что нагревание заготовки и синтез молекул фуллеренов осуществляют в вакууме, при этом синтез проводят во встречно направленных или пересекающихся потоках углеродных кластеров.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание твердой углеродосодержащей заготовки производят резистивным, или индукционным, или магнетронным, или иным методом.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нагревание осуществляют с использованием переменного электрического тока с частотой от 8 до 40 кГц.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что твердой углеродосодержащей заготовке придают форму, обеспечивающую образование встречно направленных или пересекающихся потоков углеродных кластеров при ее нагревании.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с синтезом молекул фуллеренов производят отделение их от сажи.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что отделение фуллеренов от сажи производят путем испарения фуллеренов из сборников сажи при нагревании их до 700 - 900^oС.

7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что после отделения фуллеренов производят сбор сажи, смешивают сажу с порошком графита, прессуют из этой смеси новую заготовку и досушивают ее в вакууме.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что просушивание заготовки осуществляют посредством ее нагрева в вакуумной камере для синтеза фуллеренов.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с синтезом молекул фуллеренов производят их разделение на фракции по молекулярному весу.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что разделение фуллеренов на фракции производят на коллекторах, нагретых с образованием температурного градиента от 400 до 480^o С.

11. Устройство для синтеза фуллеренов, включающее эмиттер, выполненный из твердой углеродосодержащей заготовки, помещенной в рабочую камеру, и средство нагрева эмиттера с источником энергопитания, отличающееся тем, что рабочая камера выполнена вакуумной, эмиттер имеет форму, обеспечивающую образование встречно направленных или пересекающихся потоков углеродных кластеров при его нагревании, при этом устройство дополнительно снабжено средством подачи и перемещения заготовки и блоком контроля и управления нагревом эмиттера.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено сборником сажи, установленным в рабочей камере.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено коллекторами фуллеренов, выполненными с возможностью разделения фуллеренов на фракции по молекулярному весу.

14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что сборник сажи выполнен в виде двух емкостей, выполненных в виде колец из термостойкого металла, установленных концентрично относительно вертикально расположенного эмиттера, и разделенных между собой кварцевым кольцом, обеспечивающим нагрев емкостей до 1200 - 2000^oС, при этом верхнее кольцо сборника закрыто сверху, а нижнее - снизу молибденовыми фильтрами с отверстиями.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что коллекторы фуллеренов выполнены в виде двух колец из меди с вертикальными каналами, установленных непосредственно на верхнюю и под нижнюю емкости сборника сажи.

16. Устройство по любому из пп. 11-14, отличающееся тем, что источник энергопитания выполнен в виде источника переменного тока с частотой от 8 до 40 кГц.