一种直接转化合成硼皮氮芯多晶金刚石制备方法技术

本发明专利技术公开了一种直接转化合成硼皮氮芯多晶金刚石制备方法，包括以下步骤：步骤A、石墨净化处理；步骤B、氮化硼/硼单质/C3N4净化处理；步骤C、合成柱制备；步骤D、真空处理；步骤E、高温高压合成；步骤F、样品提纯处理。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术硼皮氮芯的多晶金刚石合成方法，在高温高压条件下无任何添加剂，利用石墨+氮化硼/硼单质/C3N4作为原材料直接转化而成，由于该含硼和氮的多晶金刚石不仅耐热性和耐磨性好,而且化学惰性、强度也好,即它与铁族材料的亲合力小,能用来加工高硬度的铁族材料和耐热合金。使多晶金刚石的使用范围得到了扩充，性能得到了提高,具有十分重要的理论意义和实际意义。

A Method for Preparing Polycrystalline Diamond with Boron Skin Nitrogen Core by Direct Conversion

The invention discloses a method for preparing polycrystalline diamond by direct conversion synthesis of boron skin and nitrogen core, which comprises the following steps: step A, graphite purification treatment; step B, boron nitride/boron monomer/C3N4 purification treatment; step C, synthesis column preparation; step D, vacuum treatment; step E, high temperature and high pressure synthesis; step F, sample purification treatment. The beneficial effect of the invention is that the polycrystalline diamond synthesis method of the boron skin nitrogen core of the invention is directly converted from graphite+boron nitride/boron monomer/C3N4 as raw material without any additives under high temperature and high pressure. Because the polycrystalline diamond containing boron and nitrogen not only has good heat resistance and wear resistance, but also has good chemical inertia and strength, that is, it has little affinity with iron group materials and can be used. To process high hardness iron family materials and heat resistant alloys. The application range of polycrystalline diamond has been expanded and its performance has been improved, which has very important theoretical and practical significance.

【技术实现步骤摘要】
一种直接转化合成硼皮氮芯多晶金刚石制备方法
本专利技术涉及一种金刚石制备方法，具体为一种直接转化合成硼皮氮芯多晶金刚石制备方法，属于金刚石制备方法应用

技术介绍
目前，在静态超高压
，金刚石的合成大都采用石墨+触媒的方法，即使是含硼金刚石也是多采用含硼触媒+高纯石墨、含硼石墨+触媒工艺方法，这些工艺合成出来的含硼金刚石是单晶产品，然后将含硼金刚石微粉+粘结剂(烧结助剂)在高温高压下合成出多晶金刚石，形成的结构为含硼金刚石微粉+粘结剂(烧结助剂)+含硼金刚石微粉(D+M+D)，尽管含硼金刚石单晶具有耐高温的特殊性能，比普通金刚石单晶的耐热性约高200-300℃，形成的多晶金刚石(D+M+D)也比普通金刚石耐热性要好，但是添加粘结剂(烧结助剂)合成出的多晶金刚石在性能上都存在很大的差异，尤其在硬度和强度之类的机械特性方面以及耐热性和耐磨性等存在较大的影响。而采用纯石墨直接转化合成多晶金刚石，最高耐热性也就是970℃左右，并且不能用于黑色金属加工，因为它与铁族材料的亲合力大，用它做成的车刀，加工铁族材料时，容易产生粘刀和形成切削瘤的现象，使切削难于进行，因此，针对上述问题提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接转化合成硼皮氮芯多晶金刚石制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A、石墨净化处理：将取出1‑150μm高纯石墨通过高温1600℃、真空10*

【技术特征摘要】
1.一种直接转化合成硼皮氮芯多晶金刚石制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A、石墨净化处理：将取出1-150μm高纯石墨通过高温1600℃、真空10*-5Pa、时间10-15h条件处理，样品处理后真空封装；步骤B、氮化硼/硼单质/C3N4净化处理：将取出1-50μm氮化硼/硼单质/C3N4通过高温1600℃、真空10*-5Pa、时间15-20h条件处理，样品处理后真空封装；步骤C、合成柱制备：将高纯石墨微粉与氮化硼/硼单质/C3N4按质量比为C：氮化硼/硼单质/C3N4＝10～12：1～3的比例分别取料，均匀混合后压制成圆柱；进行预压处理，然后用模具将其制备成圆柱体合成柱；步骤D、真空处理：将合成用圆柱体放入高温真空中，加热500-1000℃，时间为1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张相法，位星，赵海军，王永凯，薛磊，刘红伟，
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