自脫落金剛石的合成工藝的制作方法
【專利說明】 自脫落金剛石的合成工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于化工工藝領(lǐng)域，具體涉及一種自脫落金剛石的合成工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石的原身，它是一種由碳元素組成的礦物，是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質(zhì)。金剛石的用途非常廣泛，例如:工藝品、工業(yè)中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。在目前制備自脫落金剛石的制備過程方法中，工藝流程不易于實施，生成的自脫落金剛石純度低，反應(yīng)物單程轉(zhuǎn)化率低，制作工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率低而且成本造價高。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種自脫落金剛石的合成工藝，本發(fā)明不僅制作工序簡單、提高工作效率，而且生成的自脫落金剛石質(zhì)量好。
[0007]本發(fā)明提供的自脫落金剛石的合成工藝，包括以下步驟:
(1)取400目以細的石墨粉與Mn基合金觸媒粉末，按重量比6:4-9的比例將原料混合；
(2)將步驟(I)的原料加入三維混料機內(nèi)混合6-7h，等靜壓后，粉碎成90目以細的顆粒，再置入真空爐中在900-1000°C下真空處理58-65min，充分去除氧氣，自然冷卻降至室溫，得到混合物料；
(3)將混合物料裝入模具內(nèi)，然后在四柱壓機上壓制成柱狀芯柱，芯柱尺寸為C>40mmX 31.5mm,芯柱密度為 3.4-3.7g/cm | sup | 3 /sup | | ；
(4)將芯柱放入金剛石合成塊中，然后將金剛石合成塊放入六面頂壓機中進行合成，實際合成壓力為6.2-6.8GPa，合成溫度為1210_1250°C。
[0008]本發(fā)明提供的自脫落金剛石的合成工藝，其有益效果在于，克服了現(xiàn)有技術(shù)制備自脫落金剛石的工藝過程中工序較多，工作量大的問題，提高了工作效率；提高了反應(yīng)物的單程轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率。
[0009]
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合一個實施例，對本發(fā)明提供的自脫落金剛石的合成工藝進行詳細的說明。實施例
[0011]本實施例的自脫落金剛石的合成工藝，包括以下步驟:
(1)取400目以細的石墨粉與Mn基合金觸媒粉末，按重量比6:9的比例將原料混合；
(2)將步驟(I)的原料加入三維混料機內(nèi)混合7h，等靜壓后，粉碎成90目以細的顆粒，再置入真空爐中在1000°C下真空處理65min，充分去除氧氣，自然冷卻降至室溫，得到混合物料；
(3)將混合物料裝入模具內(nèi)，然后在四柱壓機上壓制成柱狀芯柱，芯柱尺寸為C>40mmX 31.5mm,芯柱密度為 3.7g/cm | sup | 3 /sup | | ；
(4)將芯柱放入金剛石合成塊中，然后將金剛石合成塊放入六面頂壓機中進行合成，實際合成壓力為6.8GPa，合成溫度為1250°C。
[0012]自脫落金剛石的合成工藝，無需進一步加工，工序簡單，數(shù)據(jù)精確易于測量，工藝流程易于實施。
【主權(quán)項】
1.一種自脫落金剛石的合成工藝，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)取400目以細的石墨粉與Mn基合金觸媒粉末，按重量比6:4-9的比例將原料混合； (2)將步驟(I)的原料加入三維混料機內(nèi)混合6-7h，等靜壓后，粉碎成90目以細的顆粒，再置入真空爐中在900-1000°C下真空處理58-65min，充分去除氧氣，自然冷卻降至室溫，得到混合物料； (3)將混合物料裝入模具內(nèi)，然后在四柱壓機上壓制成柱狀芯柱，芯柱尺寸為C>40mmX 31.5mm,芯柱密度為 3.4-3.7g/cm | sup | 3 /sup | | ； (4)將芯柱放入金剛石合成塊中，然后將金剛石合成塊放入六面頂壓機中進行合成，實際合成壓力為6.2-6.8GPa，合成溫度為1210_1250°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自脫落金剛石的合成工藝，以石墨粉與Mn基合金觸媒粉末按重量比6：4-9混合后經(jīng)等靜壓、真空處理后在四柱壓機內(nèi)壓制成型，然后將芯柱放入金剛石合成塊中，并將金剛石合成塊放入六面頂壓機中進行合成，實際合成壓力為6.2-6.8GPa，合成溫度為1210-1250℃，實際合成壓力與合成溫度分別采用控制壓力曲線及功率曲線完成。本發(fā)明合成的高自銳性金剛石，符合國家人造金剛石檢驗標(biāo)準，單產(chǎn)高達100ct以上，晶型不規(guī)則，針片狀晶型占75%以上，沖擊韌性檢測TI在15-25%之間，強度低，棱尖銳利，磨削鋒利。
【IPC分類】B01J3/06
【公開號】CN105642190
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張晶
【申請人】青島首泰農(nóng)業(yè)科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月10日