一种金刚石及其制备方法技术

技术编号:25506780 阅读:82 留言:0更新日期:2020-09-04 16:54
本发明专利技术提供了一种金刚石的制备方法,包括:制备活化的纳米石墨粉体在真空环境中,并在惰性气体、氢气和甲烷的混合气氛中,以石墨块体为阳极靶材,采用直流电弧等离子法制备出活化的纳米石墨粉体;合成金刚石在高温高压的条件下,利用所述活化的纳米石墨粉体合成金刚石。本发明专利技术还提供一种由上述方法制备出的金刚石。所述金刚石利用所述活化的纳米石墨粉体采用高温高压法合成,其中,所述活化的纳米石墨粉体,主要由具有sp

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石及其制备方法
本专利技术属于超硬材料领域,尤其涉及一种金刚石及其制备方法。
技术介绍
随着航空航天、汽车、能源工业以及电子产品加工业的发展,涌现出大量的高性能新型材料,以及越来越高的工艺要求,这些高性能新型材料的高精密切削加工需要更高效的工具。碳元素作为自然界中存在的与人类生活密切相关的最重要的元素之一而备受关注和广泛研究,其以单质或化合物的形式广泛存在于浩瀚无垠的地球上,碳元素具有sp、sp2、sp3杂化的多样电子轨道特性,使其以碳为唯一构成元素的碳材料具有各式各样优异的结构性质,在许多研究领域受到了密切关注和重点研发,尤其在锂离子电池以及催化等方面的得到了广泛的应用。而将体相的碳材料制备成碳纳米颗粒,可以大大提高碳材料所表现出的优异性能;因碳纳米颗粒独特的网状结构和较大的比表面积,使其不但拥有传统纳米材料所具备的良好的小尺寸效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等特性,更大大提高了其高硬度、高强度、低密度、高稳定性、高耐磨性以及高电导率和高热导率等方面的特性,使其在电子学、光学、化工陶瓷、器械制造、生物医药等众多新科技领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石的制备方法,包括:/n制备活化的纳米石墨粉体 在真空环境中,并在惰性气体、氢气和甲烷的混合气氛中,以石墨块体为阳极靶材,采用直流电弧等离子法制备出活化的纳米石墨粉体;/n合成金刚石 在高温高压的条件下,利用所述活化的纳米石墨粉体合成金刚石。/n

【技术特征摘要】
1.一种金刚石的制备方法,包括:
制备活化的纳米石墨粉体在真空环境中,并在惰性气体、氢气和甲烷的混合气氛中,以石墨块体为阳极靶材,采用直流电弧等离子法制备出活化的纳米石墨粉体;
合成金刚石在高温高压的条件下,利用所述活化的纳米石墨粉体合成金刚石。


2.根据权利要求1所述的金刚石的制备方法,其特征在于,所述活化的纳米石墨粉体中的纳米颗粒粒径主要集中于70-300nm。


3.根据权利要求1或2所述的金刚石的制备方法,其特征在于,所述活化的纳米石墨粉体主要由具有sp2结构的碳元素组成,其中,还含有部分碳元素具有sp3结构。


4.根据权利要求3所述的金刚石的制备方法,其特征在于,所述惰性气体的压强为18-22kPa,氢气的压强为2.5-3.5kPa,甲烷的压强为35-45kPa。


5.根据权利要求4所述的活化的金刚石的制备方法,其特征在于,提供一直流电弧装置,以碳棒作为阴极,以所述石墨块体作为阳极,对所述直流电弧装置中的反应腔体进行抽真空处理,直至所述反应腔体的真空度为5×10-3Pa;然后通入惰性气体、氢气和甲烷,进行直...

【专利技术属性】
技术研发人员:孔帅斐李和鑫张敏捷李麟
申请(专利权)人:富耐克超硬材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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