1. Основные сведения о разработке
1.1
«Способ производства алмазов и устройство для его осуществления»
1.2
Предлагаемая разработка относится к производству алмазов и других сверхтвёрдых
кристаллов и изделий из них.
1.3
Проведены фундаментальные и прикладные исследования, НИР, ОКР, создания
сверхсильных магнитных полей с индукцией до 300 Тесла, за счет энергии взрыва
заряда ВВ.
Разработаны устройства для получения
сверхтвёрдых кристаллов из углерода, азота, кислорода, серы, путем воздействия
на материалы сверхсильным магнитным полем, получаемым из энергии взрыва заряда
ВВ.
1.4
Мировая промышленность производит алмазы и другие сверхтвёрдые кристаллы путём
воздействия на сырьё давлением прессов, взрыва заряда ВВ, напыления углерода на
подложку в вакууме.
Известные технологии не обеспечивают
производство чистых кристаллов алмазов, кристаллизацию азота, серы, кислорода,
обладают малой удельной производительностью.
Предлагаемая разработка обеспечивает
получение чистых кристаллов алмазов без примесей катализаторов, с увеличением
их объёма и качеств, а также перекристаллизацию природных алмазов, образование
алмазных агрегатов, получение кристаллов азота, кислорода, серы.
1.5
Предлагаемая разработка основана на преобразовании энергии взрыва заряда ВВ в
сверхсильное магнитное поле с индукцией до 300 Тесла, и воздействии на исходный
материал сверхсильным магнитным полем.
Магнитное поле свыше 100 Тесла преобразует
молекулярные связи графита, серы в кристаллические структуры с образованием
сверхтвердых кристаллов.
1.6
Новизна разработки заключена в преобразовании энергии взрыв заряда ВВ в
сверхмощный электромагнитный импульс, концентрировании магнитной энергии
импульса в объёме до 200 см3 и воздействии полученной энергии на
исходные материалы.
Магнитное поле с индукцией свыше 100 Тесла
обеспечивает прямое преобразование молекул углерода, азота, кислорода, серы в
кристаллы.
2. 06ласти применения и оценка
потенциального рынка
2.1
Предлагаемая разработка применима в производстве алмазов и других сверхтвёрдых
кристаллов, перекристаллизации природных алмазов, а также в производстве
изделий из них с увеличением размеров и повышением качества кристаллов.
Применима в производстве кристаллов азота, кислорода, серы.
2.2
Мировой рынок получает, перерабатывает и реализует алмазы на 100 миллиардов
долларов США ежегодно. В том числе производит искусственные алмазы и другие
сверхтвёрдые кристаллы на сумму свыше 10 миллиардов долларов США.
2.3
Разработку технологии производства искусственных алмазов ведут: НПО «Алмаз» в
Москве, НПО «Алмазный инструмент» в г. Киеве, НПО «Полтавский завод
искусственных алмазов” в Украине,
Концерн «Дебирс» в г. Йоханнесбурге в ЮАР.
В производстве алмазов известные фирмы
используют прессы высокого давления, механические давления взрывной волны взрыва
заряда ВВ, а также гидроимпульсное воздействие искрового электрического разряда
в воде.
3. Недостатки аналогов и
преимущества предлагаемой разработки
3.1
Технологии аналогов предлагаемой разработки используют для производства алмазов
прессы высокого давления, механическое давление ударных волн взрыва заряда ВВ,
а также гидроимпульсное воздействия искровых электрических разрядов в воде.
3.2
Недостатком аналогов являются: низкое качество и малые размеры получаемых
кристаллов. Отсутствуют возможности перекристаллизовывать природные алмазы с
увеличением их размеров и качества. Они не позволяют получать кристаллы азота,
кислорода, серы, образовывать конгломераты кристаллов, и формировать из них
изделия.
Недостатки обусловлены тем, что давление в
аналогах не достигает величин необходимых для прямой кристаллизации алмазов без
примесей катализаторов, для кристаллизации азота, кислорода и серы.
3.3
Предлагаемая разработка обеспечивает получение чистых кристаллов углерода,
азота, кислорода, серы без примесей катализаторов, увеличение размеров и
повышение качества кристаллов, а также образование их агрегатов.
Она перекристаллизовывает природные алмазы с
повышением их размеров и качества.
Преимущества в предлагаемой разработке
достигают тем, что на исходные материалы
воздействуют магнитным полем с индукцией свыше 100 Тесла, которое
обеспечивает прямую кристаллизацию углерода, азота, кислорода и серы со
скоростью 1600 м/с без примесей катализаторов в объёме до 200 см3.
При этом размеры кристаллов достигают 10-2 см в течение 10-3
сек. Образует алмазные агрегаты,
перекристаллизует природные алмазы с увеличением их размеров и повышением
качества.
4. Проблемы, препятствующие коммерциализации
разработки
4.1 Для
начала промышленного использования
разработки необходимо
изготовить устройство для
производства алмазов предложенным способом, произвести на нём первую партию
алмазов, исследовать их физические качества, и на основе полученных результатов
изготовить серийную установку для промышленного производства сверхтвёрдых
кристаллов.
4.2 Риск реализации
обусловлен новизной разработки и тем, что технология не опробована на практике.
При соблюдении научно-технических требований
ожидаемые результаты будут соответствовать теоретическим расчётам,
подтвержденным экспериментальными данными науки.
4.3
Правовые проблемы заключены в отсутствии защиты интересов интеллектуальной
собственности.
5. Степень завершенности разработки
5.1
Проведены научные и патентные исследования предлагаемой технологии и устройства
для её осуществления.
Изучены теоретически и экспериментально
свойства взрыва заряда ВВ, способы преобразования энергии взрыва в
электрическую энергию и концентрирования её в объёме до 200см3.
Изучено воздействие на графит, азот, кислород и серу сверхсильного магнитного
поля и условия кристаллизации углерода, азота, кислорода, серы.
Разработана конструкция устройства для
преобразования энергии взрыва в электромагнитную энергию, создания
сверхсильного поля с индукцией свыше 100 Тесла в объёме до 200 см3 и
воздействия магнитного поля на исходные материалы.
5.2
Образцы приборов, демонстрирующие физические принципы действия, их чертежи
описания, отзывы специалистов, тех. документация имеются.
5.3
Отработаны физические принципы предлагаемой технологии, в том числе на
лабораторных устройствах. Промышленная установка для производства алмазов по
предложенной технологии не изготавливалась.
5.4
Мероприятия по рекламе предлагаемой разработки не проводились.
6. Защита интеллектуальной8
собственности
6.1 В состав предлагаемой
интеллектуальной собственности входит:
«Способ производства алмазов
и устройство для его осуществления»
«НОУ-ХАУ» предлагаемой разработки включает:
способы преобразования энергии взрыва в сверхмощный электромагнитный импульс с
образованием
магнитного
поля с индукцией свыше 100 Тесла и способ воздействия полем на исходный
материал с образованием кристаллов углеводорода, азота, кислорода и серы.
Предлагаемая технология и устройство для ее
осуществления рассмотрены государственной научно-технической экспертизой,
которая признала их мировую новизну и высокую эффективность.
6.2
Сопутствующими предлагаемой разработке являются наши разработки по
преобразованиям энергии взрыва в электромагнитную энергию.
6.3
«НОУ-ХАУ» в предлагаемой разработке относится к преобразовании энергии взрыва заряда ВВ в электрическую
энергию, к созданию сверхсильного магнитного поля с индукцией свыше 100 Тесла,
и воздействию его на исходный материал в режиме кристаллизации углерода, азота,
кислорода, серы.
6.4
Патентный поиск по предлагаемой технологии и устройству для его осуществления проведен на глубину 50
лет по патентному фонду издаваемому ЦНТИ СССР, России, а также по
научно-технической литературе и научным отчетам.
7. Финансовые аспекты разработки
7.1
Проведение аналогичной разработки оценивается нами в сто тысяч долларов США.
7.2
Для полной коммерциализации проекта необходимо затратить 50000 долларов США..
Потребные средства должны вкладываться поэтапно: 10000 долларов США на
изготовление опытной установки для производства алмазов, на испытания и анализы
полученных кристаллов, 20000 долларов США на изготовление промышленной
установки для производства алмазов и 20000 долларов США на производство и
исследования полученных партий алмазов.
7.3
Полная коммерциализация проекта может быть выполнена в течение 12-ти месяцев.