一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺制造技术

技术编号:12704945 阅读:105 留言:0更新日期:2016-01-14 01:17
本发明专利技术公开了一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,包括以下步骤:以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种;将晶种、碳素、溶剂粉末和催化剂混合物压成致密的芯;将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石;处理并收集分类所得到的多晶金刚石。与现有技术相比,本发明专利技术的合成工艺制得的单块转化率极速增加,提高到原转化率的150-200%,产能增加,提高功效降低成本。溶剂粉末可以使合成温度(加热功率)能耗降低10-15%,合成压力(MPa)减少5-8%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超硬材料合成
,尤其涉及一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺
技术介绍
多晶金刚石由碳素加入催化剂触媒用六面顶压机在高温高压条件下快速生成制得,目前常规的合成方法受到压机缸径、高压腔体设计及传压密封介质性能的影响,单块合成转化率已达到极限,产量的提高只能靠增添设备满足,使得制造商生成投入成本不断增加。一种能提高单块产品转化率的合成方法和工艺亟待出现。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种节能的晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺。为达到上述目的,本专利技术是按照以下技术方案实施的: 一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,包括以下步骤: 1)、以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种; 2 )、将晶种、碳素、溶剂粉末和催化剂混合物压成致密的芯; 3)、将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石; 4 )、处理并收集分类所得到的多晶金刚石。进一步,作为一种优选方案,所述的溶剂粉末为铜或其化合物、氮化物、元素周期表中第4族元素或其化合物、元素周期表中第5族元素或其化合物的一种或几种的混合物。进一步,作为一种优选方案,所述的氮化物包括氮化铝和氮化钛。进一步,作为一种优选方案,所述的催化剂为镍或其化合物、铁或其化合物、锰或其化合物的一种或几种的混合物。进一步,作为一种优选方案,所述的晶种的添加量为4_6wt%。进一步,作为一种优选方案,所述的溶剂粉末的添加量为0.2-0.9wt%。与现有技术相比,本专利技术的合成工艺制得的单块转化率极速增加,提高到原转化率的150-200%,产能增加,提高功效降低成本。溶剂粉末可以使合成温度(加热功率)能耗降低10-15%,合成压力(MPa)减少5-8%。【附图说明】图1为本专利技术的合成工艺示意简图。【具体实施方式】下面结合图1以及具体实施例对本专利技术作进一步描述,在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术,但并不作为对本专利技术的限定。实施例1 一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,包括以下步骤: 1)、以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种; 2)、将4wt%晶种、碳素、0.2wt%铜和镍催化剂混合物压成致密的芯; 3)、将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石; 4 )、处理并收集分类所得到的多晶金刚石。实施例2 一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,包括以下步骤: 1)、以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种; 2)、将6wt%晶种、碳素、0.9wt%铜和氮化铝的混合物、以及镍和铁催化剂的混合物压成致密的芯; 3)、将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石; 4 )、处理并收集分类所得到的多晶金刚石。实施例3 一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,包括以下步骤: 1)、以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种; 2)、将5wt%晶种、碳素、0.6wt%氮化钛和氮化铝的混合物、以及铁催化剂的混合物压成致密的芯; 3)、将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石; 4 )、处理并收集分类所得到的多晶金刚石。 本专利技术的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本专利技术的技术方案做出的技术变形,均落入本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:包括以下步骤: 1)、以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种; 2 )、将晶种、碳素、溶剂粉末和催化剂混合物压成致密的芯; 3)、将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石; 4 )、处理并收集分类所得到的多晶金刚石。2.根据权利要求1所述的晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:所述的溶剂粉末为铜或其化合物、氮化物、元素周期表中第4族元素或其化合物、元素周期表中第5族元素或其化合物的一种或几种的混合物。3.根据权利要求2所述的晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:所述的氮化物包括氮化铝和氮化钛。4.根据权利要求1所述的晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:所述的催化剂为镍或其化合物、铁或其化合物、锰或其化合物的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:所述的晶种的添加量为4-6wt%。6.根据权利要求1所述的晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:所述的溶剂粉末的添加量为0.2-0.9wt%。【专利摘要】本专利技术公开了一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,包括以下步骤:以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种;将晶种、碳素、溶剂粉末和催化剂混合物压成致密的芯;将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石;处理并收集分类所得到的多晶金刚石。与现有技术相比,本专利技术的合成工艺制得的单块转化率极速增加,提高到原转化率的150-200%,产能增加,提高功效降低成本。溶剂粉末可以使合成温度(加热功率)能耗降低10-15%,合成压力(MPa)减少5-8%。【IPC分类】B01J3/06【公开号】CN105233759【申请号】CN201510629226【专利技术人】李建林, 李淑云, 刘世凯, 李立, 赵春红, 司蕊蕊 【申请人】河南飞孟金刚石工业有限公司【公开日】2016年1月13日【申请日】2015年9月29日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶种法提高多晶金刚石产能的合成工艺,其特征在于:包括以下步骤:1)、以机械破碎后得到的多晶金刚石微粉作为晶种;2)、将晶种、碳素、溶剂粉末和催化剂混合物压成致密的芯;3)、将致密的芯在HPHT工艺下合成多晶金刚石;4)、处理并收集分类所得到的多晶金刚石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李建林李淑云刘世凯李立赵春红司蕊蕊
申请(专利权)人:河南飞孟金刚石工业有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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