一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑及生產(chǎn)方法，其組成按重量百分比為，20-25％的鎳7-10％的石墨、1.2-1.5％的錳、0.3-0.5％的銅、硼鐵合金0.5-0.8％、碳化硼0.5-1.2％，余量為鐵；所述硼鐵合金與碳化硼的重量比為2∶3。與常規(guī)使用的鎳基催化劑相比，原材料和制造成本大幅度下降。
【專利說明】 一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，特別是指一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含硼金剛石屬于IIb型金剛石，具有良好的導(dǎo)熱性、高溫抗氧化性和優(yōu)異的P型半導(dǎo)體性能，可用于制作在高溫、高壓、惡劣腐蝕、超大功率和強(qiáng)磁場等工作的半導(dǎo)體器件，如:半導(dǎo)體二極管、三極管等等?，F(xiàn)使用的含硼金剛石均采用鎳基催化劑，因此存在原材料成本高、制造工藝復(fù)雜、金剛石的雜質(zhì)含量較高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種原材料來源廣、工藝簡單、成品率高、材料與制造成本低廉；合成的含硼金剛石單晶品質(zhì)高的催化劑。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑，其組成按重量百分比為，20-25%的鎳7-10%的石墨、1.2-1.5%的錳、0.3-0.5%的銅、硼鐵合金0.5-0.8%、碳化硼0.5-1.2%,余量為鐵；所述硼鐵合金與碳化硼的重量比為2: 3。
[0006]所述硼鐵合金為高硼硼鐵合金，其中，硼的重量百分比不低于30%。
[0007]—種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0008]I)按各材料的組成比例選料，并分別進(jìn)行球磨粉碎成200-300目粉末；
[0009]2)用氫氣保護(hù)在380°C處理8小時(shí)后進(jìn)行二次球磨成低于150目的粉末；
[0010]3)按比例混料后在300-450Mpa下軋制成0.1-0.5mm的片狀結(jié)構(gòu)；
[0011]4)把粉末軋制的薄帶在燒結(jié)爐中通入保護(hù)氣氛加熱，進(jìn)行850?1000°C的低溫?zé)Y(jié)，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)后在保護(hù)氣氛下進(jìn)行二次軋制，壓制壓力為500-650Mpa ；
[0012]5)去除片狀催化劑的表面，除去污染物和氧化膜；
[0013]6)真空包裝。
[0014]所述的保護(hù)氣氛可以采用氮?dú)饣驓鍤狻?br> [0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]與常規(guī)使用的鎳基催化劑相比，原材料和制造成本大幅度下降。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在本發(fā)明的各實(shí)施例中，其生產(chǎn)方法相同，有區(qū)別的是催化劑材料組成。
[0018]一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑，其組成按重量百分比為，20-25%的鎳7-10%的石墨、1.2-1.5%的錳、0.3-0.5%的銅、硼鐵合金0.5-0.8%、碳化硼0.5-1.2%,余量為鐵；所述硼鐵合金與碳化硼的重量比為2: 3。
[0019]所述硼鐵合金為高硼硼鐵合金，其中，硼的重量百分比不低于30%。[0020]一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0021]I)按各材料的組成比例選料，并分別進(jìn)行球磨粉碎成200-300目粉末；
[0022]2)用氫氣保護(hù)在380°C處理8小時(shí)后進(jìn)行二次球磨成低于150目的粉末；
[0023]3)按比例混料后在300_450Mpa下軋制成0.1-0.5mm的片狀結(jié)構(gòu)；
[0024]4)把粉末軋制的薄帶在燒結(jié)爐中通入氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)氣氛加熱，進(jìn)行850?1000°c的低溫?zé)Y(jié)，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)后在保護(hù)氣氛下進(jìn)行二次軋制，壓制壓力為500_650Mpa ；
[0025]5)去除片狀催化劑的表面，除去污染物和氧化膜；
[0026]6)真空包裝。
【權(quán)利要求】
1.一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑，其特征在于:其組成按重量百分比為，20-25%的鎳7-10%的石墨、1.2-1.5%的錳、0.3-0.5%的銅、硼鐵合金0.5-0.8%、碳化硼0.5-1.2%,余量為鐵；所述硼鐵合金與碳化硼的重量比為2:3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑，其特征在于:所述硼鐵合金為高硼硼鐵合金，其中，硼的重量百分比不低于30%。
3.一種合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑的生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)按各材料的組成比例選料，并分別進(jìn)行球磨粉碎成200-300目粉末； 2)用氫氣保護(hù)在380°C處理8小時(shí)后進(jìn)行二次球磨成低于150目的粉末； 3)按比例混料后在300-450Mpa下軋制成0.1-0.5mm的片狀結(jié)構(gòu)； 4)把粉末軋制的薄帶在燒結(jié)爐中通入保護(hù)氣氛加熱，進(jìn)行850?1000°C的低溫?zé)Y(jié)，保溫時(shí)間不少于4小時(shí)后在保護(hù)氣氛下進(jìn)行二次軋制，壓制壓力為500-650Mpa ； 5)去除片狀催化劑的表面，除去污染物和氧化膜； 6)真空包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成半導(dǎo)體金剛石單晶的催化劑的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的保護(hù)氣氛可以采用氮?dú)饣驓鍤狻?br> 【文檔編號(hào)】B01J27/22GK103801352SQ201310539147
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】熊科學(xué) 申請人:熊科學(xué)