一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺，包括装填，加压，降温泄压及取料等四步。与现有技术相比，本发明专利技术一方面可有效提高人工合成金刚石的纯净度，提高金刚石颜色的统一性，并达到在改善、去除传统人工合成金刚石易出线的黑芯现象的同时，可实现对人工合成金刚石色泽进行调整的目的，另一方面有效的提高人工合成金刚石的结构强度和耐磨性能，有效的延长了人工合成金刚石的使用寿命，从而达到提供人工合成金刚石品质，拓宽人工合成金刚石使用范围及应用能力的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺及其制备方法，属人工合成金刚石

技术介绍
目前，在进行人工合成金刚石的生产加工中，由于当前采用的生产工艺存在一定的缺陷，虽然可以满足人工合成金刚石生产的需要，但却导致生产出的人工合成金刚石内部易夹杂大量黑色杂质，俗称“黑芯”现象，从而一方面导致了当前人工合成金刚石颜色多为黑色或黑灰色，色泽相对较暗，美观性受到了极大的影响，且不能灵活对人工合成金刚石的色泽进行调整，另一方面由于人工合成金刚石内杂质的存在，从而导致当前人工合成金刚石的结构相对受到较大影响，耐磨性、抗压性均相对不足，并最总导致当前的人工合成金刚石的使用寿命缩短，使用可靠性不足，因此采用传统工艺生产加工人工合成金刚石，时，所生产出的人工合成金刚石的使用范围相对较窄，使用性能也往往无法有效满足实际应用的需要，因此针对这一现状，迫切需要开发一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺的生产工艺，以满足生产及市场应用的需要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺及其制备方法。本专利技术的技术方案是：一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺，包括以下步骤：第一步，装填，将金刚石合成块安装到合成设备中并定位；第二步，加压，首先使将金刚石合成块承受压力在10—30秒时间内增加至4—6Gpa，温度增加至1000——1400℃，并保温保压3—15分钟，然后在5—20秒时间内将压力增加至6—30Gpa，温度增加至1800—2500℃，并保温保压1—10分钟；第三步，降温泄压，在完成第二步操作后，在20—30分钟内将压力下降至3—5Gpa，温度下降至1000——1500℃，并保温保压20—30分钟，然后在30—60分钟内将压力下降到1—2Gpa，温度下降到300—500℃，并保温保压20—30分钟，然后在10—20分钟内将压力增加至2—3.5Gpa，温度保持在300—500℃，并保温保压20—30分钟，最后在20—30分钟压力下降到常压状态，并同时自然降温，且在保持压力为常压条件下，温度自然冷却到常温即可；第四步，取料，在压力恢复到常压且温度自然冷却到常温后，将金刚石合成块从设备中取出即可。进一步的，所述第二步中，温度每上升300—500℃，均保温保压3—60秒。进一步的，所述的第三步中，温度每下降200—500℃，均保温保压5—120秒。与现有技术相比，本专利技术一方面可有效提高人工合成金刚石的纯净度，提高金刚石颜色的统一性，并达到在改善、去除传统人工合成金刚石易出线的黑芯现象的同时，可实现对人工合成金刚石色泽进行调整的目的，另一方面有效的提高人工合成金刚石的结构强度和耐磨性能，有效的延长了人工合成金刚石的使用寿命，从而达到提供人工合成金刚石品质，拓宽人工合成金刚石使用范围及应用能力的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术流程示意图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术做进一步的描述。实施例1一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺，包括以下步骤：第一步，装填，将金刚石合成块安装到合成设备中并定位；第二步，加压，首先使将金刚石合成块承受压力在25秒时间内增加至4，温度增加至1300℃，并保温保压10分钟，然后在10秒时间内将压力增加至6Gpa，温度增加至2000℃，并保温保压3分钟；第三步，降温泄压，在完成第二步操作后，在25分钟内将压力下降至5Gpa，温度下降至1200℃，并保温保压20分钟，然后在40分钟内将压力下降到2Gpa，温度下降到500℃，并保温保压25分钟，然后在15分钟内将压力增加至3GMpa，温度保持在400℃，并保温保压30分钟，最后在30分钟压力下降到常压状态，并同时自然降温，且在保持压力为常压条件下，温度自然冷却到常温即可。第四步，取料，在压力恢复到常压且温度自然冷却到常温后，将金刚石合成块从设备中取出即可。本实施例中，所述第二步中，温度每上升500℃，均保温保压3秒。本实施例中，所述的第三步中，温度每下降400℃，均保温保压20秒。实施例2一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺，包括以下步骤：第一步，装填，将金刚石合成块安装到合成设备中并定位；第二步，加压，首先使将金刚石合成块承受压力在20秒时间内增加至5Gpa，温度增加至1350℃，并保温保压5分钟，然后在20秒时间内将压力增加至25Gpa，温度增加至2500℃，并保温保压10分钟；第三步，降温泄压，在完成第二步操作后，在30分钟内将压力下降至4—10Gpa，温度下降至1500℃，并保温保压25分钟，然后在45分钟内将压力下降到1Gpa，温度下降到300℃，并保温保压30分钟，然后在20分钟内将压力增加至3.5Gpa，温度保持在500℃，并保温保压25分钟，最后在30分钟压力下降到常压状态，并同时自然降温，且在保持压力为常压条件下，温度自然冷却到常温即可。第四步，取料，在压力恢复到常压且温度自然冷却到常温后，将金刚石合成块从设备中取出即可。本实施例中，所述第二步中，温度每上升300℃，均保温保压3秒。本实施例中，所述的第三步中，温度每下降400℃，均保温保压30秒。与现有技术相比，本专利技术一方面可有效提高人工合成金刚石的纯净度，提高金刚石颜色的统一性，并达到在改善、去除传统人工合成金刚石易出线的黑芯现象的同时，可实现对人工合成金刚石色泽进行调整的目的，另一方面有效的提高人工合成金刚石的结构强度和耐磨性能，有效的延长了人工合成金刚石的使用寿命，从而达到提供人工合成金刚石品质，拓宽人工合成金刚石使用范围及应用能力的目的。与现有技术相比，一方面本专利技术采用的生产工艺规范，操作简便易掌握，可有助于人工合成金刚石产品生产技术的经验积累、交流和生产工艺规范，另一方面可有助于提高人工合成金刚石产品的品质、及质量的稳定性和可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺，其特征在于，所述的人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺包括以下步骤：第一步，装填，将金刚石合成块安装到合成设备中并定位；第二步，加压，首先使将金刚石合成块承受压力在10—30秒时间内增加至3—4Gpa，温度增加至1000——1400℃，并保温保压3—15分钟，然后在5—20秒时间内将压力增加至4—7.5Gpa，温度增加至1800—2500℃，并保温保压1—10分钟；第三步，降温泄压，在完成第二步操作后，在20—30分钟内将压力下降至3—5Gpa，温度下降至1000——1500℃，并保温保压20—30分钟，然后在30—60分钟内将压力下降到1—2Gpa，温度下降到300—500℃，并保温保压20—30分钟，然后在10—20分钟内将压力增加至2—3.5 Gpa，温度保持在300—500℃，并保温保压20—30分钟，最后在20—30分钟压力下降到常压状态，并同时自然降温，且在保持压力为常压条件下，温度自然冷却到常温即可；第四步，取料，在压力恢复到常压且温度自然冷却到常温后，将金刚石合成块从设备中取出即可。

【技术特征摘要】
1.一种人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺，其特征在于，所述的人工合成大单晶金刚石调色改性加工工艺包括以下步骤：第一步，装填，将金刚石合成块安装到合成设备中并定位；第二步，加压，首先使将金刚石合成块承受压力在10—30秒时间内增加至3—4Gpa，温度增加至1000——1400℃，并保温保压3—15分钟，然后在5—20秒时间内将压力增加至4—7.5Gpa，温度增加至1800—2500℃，并保温保压1—10分钟；第三步，降温泄压，在完成第二步操作后，在20—30分钟内将压力下降至3—5Gpa，温度下降至1000——1500℃，并保温保压20—30分钟，然后在30—60分钟内将压力下降到1—2Gpa，温度下降到300—...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧传义，陈孝洲，马南阳，原亨馨，
申请(专利权)人：河南理工大学，焦作华晶钻石有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41