一种制作氧化镁复合片的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种制作氧化镁复合片的工艺，利用氧化镁粉的性质和作用，通过加入一定量的氧化锆粉，使用特制的磨具进行压制，将氧化镁复合片进行特定的烘制工艺，制作出金刚石或立方氮化硼合成用的氧化镁复合片，提高了其性能，保证了质量的稳定性，提高了金刚石和立方氮化硼的合成稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种制作氧化镁复合片的工艺
本专利技术属于超硬材料合成用氧化镁复合片的制备工艺，特别是板块状金刚石单晶片的合成及宝石级金刚石大单晶的合成应用上，同时也能应用于立方氮化硼的合成。
技术介绍
超硬材料（金刚石和立方氮化硼）在合成过程中，需要使用一种氧化镁片作为屏蔽材料来隔离合成棒料与外界材料之间的污染问题，同时起到一定的传压保温的作用，因此，氧化镁片的质量性能直接影响到金刚石或立方氮化硼的合成效果。传统的氧化镁片是用黄色的氧化镁粉加入5%~15%的水玻璃混合均匀再进行压制而成，再将压制好的氧化镁片放入烘箱中在350℃~400℃下处理2~4小时后，才可以进行合成使用。传统方法在制备过程中需要加入水玻璃（Na2SiO3·9H2O）进行混料，水玻璃是一种刺鼻性有毒物质，在操作过程对人体非常有害，对环境也有一定的污染；而且在高温高压合成过程中会带入Na2SiO3杂质，同时氧化镁片里含有Na2SiO3会影响到其传压和保温的性能。因此，氧化镁片在超硬材料合成过程中起到很重要的作用，氧化镁片的质量性能直接影响到超硬材料合成的质量，因此研究新型的氧化镁复合片制备工艺对合成超硬材料具有很好的实用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制作氧化镁复合片的工艺，该工艺采用氧化镁粉和氧化锆粉为原料，用蒸馏水混合均匀，制成混合料，将混合料压制成片，并在程序升温条件下保温，制得氧化镁复合片。本专利技术制备氧化镁复合片的工艺中以氧化镁粉和氧化锆粉为原料，无需水玻璃，不会对人体造成伤害，同时不会污染环境；同时与传统方法相比，氧化镁复合片中不会引入杂质，进而不会影响氧化镁复合片的性能；最后采用本专利技术的制作工艺制备的氧化镁复合片在超硬材料合成过程中比传统氧化镁复合片合成的超硬材料的质量高。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种制作氧化镁复合片的工艺，包括以下步骤：（1）将氧化镁粉和氧化锆粉干燥后备用；（2）分别取步骤（1）干燥的氧化镁粉和氧化锆粉，将氧化镁粉和氧化锆粉混合均匀，加入蒸馏水，搅拌均匀，制成混合浆料；（3）将步骤（2）制作的混合浆料压制成片，制成氧化镁预制片；（4）将氧化镁预制片放在烘箱中，设定在200℃下保温30~90min，800℃下保温20~50min，1300℃下保温100~150min，即制得氧化镁片。进一步，所述步骤（4）中设定在200℃下保温60min，800℃下保温30min，1300℃下保温120min。进一步，所述步骤（2）中氧化镁粉和氧化锆粉的重量比为（80~90）∶（10~20），蒸馏水的用量为氧化镁粉和氧化锆粉重量和的5%~10%。进一步，所述步骤（1）中氧化镁粉和氧化锆粉在300℃干燥30min。进一步，所述步骤（3）中压制成片的工艺中所用压制磨具包括上压头、本体、下压头，上压头的底部侧边设有至少2个排气缝，排气缝的直径为0.1~0.2mm，排气缝的深度按照从上压头的底边向上计算为0.3~0.5mm。进一步，所述步骤（1）中氧化镁粉为200~300目，纯度≥95%；氧化锆粉为200~300目，纯度≥99%。一种权利要求1~6所述的工艺制作的氧化镁复合片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术制备氧化镁复合片的工艺中，采用氧化镁粉和氧化锆粉为原料，不需要加入水玻璃，不存在有害刺鼻的物质，无污染环境，改善了工作环境。（2）本专利技术氧化镁复合片制备工艺制备的氧化镁复合片不存在任何对金刚石或立方氮化硼合成有影响的杂质；同时，氧化镁复合片中不存在影响氧化镁复合片性能的杂质，使氧化镁复合片具有良好的传压保温性能。（3）本专利技术采用的氧化镁复合片压制磨具，上压头设置排气缝，解决压制过程中氧化镁复合片出现鼓包和裂缝掉角的问题；同时，使用该压制磨具压制出的氧化镁复合片保温性较普通的氧化镁片好，表面平整度和强度都好于普通的氧化镁片，使用该氧化镁复合片可以提高合成金刚石或立方氮化硼的质量和合成稳定性。（4）使用本专利技术制备的氧化镁复合片合成超硬材料时，可以减小加热顶锤两端的散热量，降低耗电量，提高加热锤的使用寿命，降低合成成本。附图说明图1为压制氧化镁复合片的磨具爆炸图；图2为压制氧化镁复合片的磨具组合图；图中，1-上压头，2-本体，3-下压头，4-排气缝。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。下述实施例中所用MgO粉的规格为200~300目，纯度≥95%；所用ZrO2粉的规格为200~300目，纯度≥99%。实施例1本实施例氧化镁复合片的制作工艺为：（1）将氧化镁粉和氧化锆粉在300℃下干燥30min；（2）取步骤（1）干燥的氧化镁粉80g，氧化锆粉20g，将氧化镁粉和氧化锆粉混合均匀，加入10g的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合浆料；（3）将步骤（2）制作的混合浆料压制成片，制成氧化镁预制片；（4）将氧化镁预制片放在烘箱中，设定在200℃下保温60min，800℃下保温30min，1300℃下保温120min，即制得氧化镁片。本实施例中，步骤（3）所用压制磨具如图1和2所示，压制磨具包括上压头1、本体2、下压头3，上压头1的底部侧边设有至少2个排气缝4，排气缝4的直径为0.1~0.2mm，排气缝4的深度按照从上压头1的底边向上计算为0.3~0.5mm。所采用的压制磨具是在现有压制磨具的基础上进行的改动，其余未说明的部分均与现有压制磨具的构造相同，在此不再赘述。实施例2本实施例氧化镁复合片的制作工艺与实施例1相同，不同之处是，氧化镁粉为80g，氧化锆粉10g，蒸馏水5g；保温时间为：200℃下保温30min，800℃下保温40min，1300℃下保温100min。实施例3本实施例氧化镁复合片的制作工艺与实施例1相同，不同之处是，氧化镁粉为85g，氧化锆粉15g，蒸馏水10g，保温时间为：200℃下保温50min，800℃下保温50min，1300℃下保温150min。实施例4本实施例氧化镁复合片的制作工艺与实施例1相同，不同之处是，氧化镁粉为90g，氧化锆粉20g，蒸馏水11g，保温时间为：200℃下保温90min，800℃下保温20min，1300℃下保温140min。本专利技术公开的一种新型的制作氧化镁复合片的工艺，利用氧化镁粉的性质和作用，通过加入一定量的氧化锆粉，使用特制的磨具进行压制，将氧化镁复合片进行特定的烘制工艺，制作出金刚石或立方氮化硼合成用的氧化镁复合片，提高了其性能，保证了质量的稳定性，提高了金刚石和立方氮化硼的合成稳定性。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作氧化镁复合片的工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将氧化镁粉和氧化锆粉干燥后备用；（2）分别取步骤（1）干燥的氧化镁粉和氧化锆粉，将氧化镁粉和氧化锆粉混合均匀，加入蒸馏水，搅拌均匀，制成混合浆料；（3）将步骤（2）制作的混合浆料压制成片，制成氧化镁预制片；（4）将氧化镁预制片放在烘箱中，设定在200℃下保温30~90min，800℃下保温20~50min，1300℃下保温100~150min，即制得氧化镁片。

【技术特征摘要】
1.一种制作氧化镁复合片的工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将氧化镁粉和氧化锆粉干燥后备用；（2）分别取步骤（1）干燥的氧化镁粉和氧化锆粉，将氧化镁粉和氧化锆粉混合均匀，加入蒸馏水，搅拌均匀，制成混合浆料；（3）将步骤（2）制作的混合浆料压制成片，制成氧化镁预制片；（4）将氧化镁预制片放在烘箱中，设定在200℃下保温30~90min，800℃下保温20~50min，1300℃下保温100~150min，即制得氧化镁片。2.根据权利要求1所述的一种制作氧化镁复合片的工艺，其特征在于，所述步骤（4）中设定在200℃下保温60min，800℃下保温30min，1300℃下保温120min。3.根据权利要求1所述的一种制作氧化镁复合片的工艺，其特征在于，所述步骤（2）中氧化镁粉和氧化锆粉的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：张相法，王义煌，赵海军，李满刚，
申请(专利权)人：郑州中南杰特超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41