发明名称 一种微米级细颗粒金刚石合成工艺
摘要 本发明涉及金刚石的合成领域,涉及一种微米级细颗粒金刚石合成工艺,以石墨粉与Fe基合金触媒粉末按重量比8:5-7混合后经等静压、真空处理后在四柱压机内压制成型,然后将芯柱放入金刚石合成块中,并将金刚石合成块放入六面顶压机中进行合成,实际合成压力为6.1-6.6GPa,合成温度为1000-1100℃,实际合成压力与合成温度分别采用控制压力曲线及功率曲线完成。本发明合成的微米级细颗粒金刚石具有成核量大、生长时间短等特点,符合人造金刚石国家标准,晶型一致,晶面完整,杂质少,热冲值高,其颗粒粒度270/325、325/400为峰值,单晶比达70-80%,能够满足高端磨具等对颗粒细度具有极高要求的领域。
申请公布号 CN102935346B 申请公布日期 2014.07.23
申请号 CN201210481346.9 申请日期 2012.11.23
申请人 山东昌润钻石股份有限公司 发明人 林秀峰;白云岗;林树忠
分类号 B01J3/06(2006.01)I 主分类号 B01J3/06(2006.01)I
代理机构 山东济南齐鲁科技专利事务所有限公司 37108 代理人 宋永丽
主权项 一种微米级细颗粒金刚石合成工艺,其特征在于:包括以下步骤:①取400目以细的石墨粉和Fe基合金触媒粉末,按重量比8:5‑7混合,所述的Fe基合金触媒粉末的组分及含量按重量百分比计为:Si:0.5‑1.7%,B:0.2‑1.4%,Cu:6‑7%,Zn:3‑7%,分散剂:0.5‑1%,余量为Fe;②将步骤①得到的原料置入三维混料机中混合2h,等静压后,破碎成90目以细的颗粒,得到混合物料;③将混合物料装入模具中,然后在四柱压机上压制成柱状芯柱,芯柱尺寸:Φ40mm×31.5mm,芯柱密度:3.5‑3.8g/cm<sup>3</sup>,将成型后的芯柱放入真空炉中,1000℃下真空处理,充分除尽氧气,自然冷却降至室温;④将芯柱放入金刚石合成块中,然后将金刚石合成块放入六面顶压机中进行合成,实际合成压力为6.1‑6.6GPa,合成温度为1000‑1100℃,实际合成压力和温度分别采用控制压力曲线及功率曲线完成;所述的控制压力曲线:先将压力升至暂停压力,保压60‑150s后设置第一次升压,升压幅度为最终压力的6‑8%,升压时间为260‑300s,然后在5‑10s内将压力升至最终压力,继续保持最终压力100‑230s后卸压,所述的暂停压力为最终压力的80‑85%,所述的最终压力为105‑113MPa;所述的功率曲线:设置起始功率为6000‑6200W,保持功率290‑330s之后,设置第一次功率下降,下降幅度为起始功率的4‑6%,时间为5‑10s,然后设置第二次功率下降,下降幅度为起始功率的0.5‑1%,时间为40‑60s,保持该下降完成后的功率80‑120s后结束。
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