【技术实现步骤摘要】
一种梯度功能化的金刚石合成柱及其制备方法
本专利技术属于金刚石制备
，具体涉及一种梯度功能化的金刚石合成柱及其制备方法。
技术介绍
人造金刚石的合成是将石墨粉与金属触媒粉混合体压制而成的合成柱，在适于金刚石生长的高温高压条件下，碳原子在熔融液态触媒粉中不断成核长大，然后由石墨转化为金刚石的过程。在金刚石的合成过程中，金刚石的合成质量及产量除受到温度、压力、合成时间等工艺参数的影响外，还在很大程度上取决于合成柱的制备质量，特别是石墨粉与金属触媒粉末间的混合均匀性、合成柱柱体压制重量及尺寸的控制精度。在合成柱的制备过程中，合成柱中石墨粉与金属触媒粉末必须是混合均匀以保证二者间的混合接触充分，以利于金刚石合成过程中在合成腔体内形成足够数量且分布均匀的金刚石形核核心，并为金刚石晶核的生长提供充足的碳源，以保证石墨粉转化为金刚石的合成产率与质量。由上述内容可知，合成柱中石墨粉与金属触媒粉末间的混合均匀性是保证金刚石合成质量与产量的必备条件。但是，在合成过程中，由于石墨粉与金属触媒粉末间的比重差异大(石墨粉的比重为2.25g/cm3，Fe70Ni30触媒粉的比重为8.1...
【技术保护点】
1.一种梯度功能化的金刚石合成柱，其特征在于，该合成柱包括石墨与触媒粉第一混合层块(1)，平行设置在第一混合层块(1)上的石墨与触媒粉第二混合层块(2)，以及平行设置在第二混合层块(2)上的石墨与触媒粉第三混合层块(3)；所述第一混合层块(1)、第二混合层块(2)及第三混合层块(3)的直径相等。
【技术特征摘要】
1.一种梯度功能化的金刚石合成柱，其特征在于，该合成柱包括石墨与触媒粉第一混合层块(1)，平行设置在第一混合层块(1)上的石墨与触媒粉第二混合层块(2)，以及平行设置在第二混合层块(2)上的石墨与触媒粉第三混合层块(3)；所述第一混合层块(1)、第二混合层块(2)及第三混合层块(3)的直径相等。2.根据权利要求1所述的梯度功能化的金刚石合成柱，其特征在于，所述石墨与触媒粉第一混合层块(1)及石墨与触媒粉第三混合层块(3)的高度相等，且低于石墨与触媒粉第二混合层块(2)的高度；所述石墨与触媒粉第二混合层块(2)的高度为石墨与触媒粉第一混合层块(1)的2.2～2.5倍。3.根据权利要求1或2任一项所述的梯度功能化的金刚石合成柱，其特征在于，所述石墨与触媒粉第一混合层块(1)及石墨与触媒粉第三混合层块(3)中石墨与触媒粉的质量比相同；所述石墨与触媒粉第二混合层块(2)中石墨与触媒粉的质量比为石墨与触媒粉第一混合层块(1)中石墨与触媒粉质量比的0.5～1.0倍。4.根据权利要求3所述的梯度功能化的金刚石合成柱，其特征在于，所述石墨与触媒粉第一混合层块(1)及石墨与触媒粉第三混合层块(3)中石墨与触媒粉的质量比为62～70：30～38；所述石墨与触媒粉第二混合层块(2)中石墨与触媒粉的质量比为60～55：40～45；其中，所述石墨为高纯石墨粉，其粒径为300目；所述的触媒粉包括以下重量份的原料：Fe68.15％、Ni30％、Co1.5％、Mn0.3％和La0.05％；其粒径为400目。5.一种制备权利要求1所述梯度功能化的金刚石合成柱用混料装置，其特征在于，该装置包括电控装置(100)、机箱(200)、设置在机箱(200)内的电机(300)以及设置在机箱(200)外部上端的料斗支撑杆(400)，所述料斗支撑杆(400)的一端与机箱(200)连接、另一端端部开设有用于放置料斗(500)的第一料斗固定孔(401)；该装置还包括通过轴(700)与电机(300)相连接的混料仓(600)；所述的混料仓(600)壁上设有进料口(601)，当处于进料状态时，所述进料口(601)位于料斗(500)的正下方；所述的电控装置(100)与电机(300)相连接。6.根据权利要求5所述的制备梯度功能化的金刚石合成柱用混料装置，其特征在于，所述的料斗支撑杆(400)包括竖直设置的第一料斗支撑杆(402)和水平设置的第二料斗支撑杆(403)，第一料斗支撑杆(402)的一端端部与机箱可拆卸连接，第一料斗支撑杆(402)的另一端端部与第二料斗支撑杆(403)的一端端部铰接，第二料斗支撑杆(403)的另一端端部设置有用于放置料斗(500)的第一料斗固定孔(401)；所述混料仓进料口(601)上还设有对应的密封盖(60...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞爱红，孙继平，孙双双，李鹏旭，
申请(专利权)人：河南厚德钻石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。