一种固相反应直接合成高纯度、高密度黄铜矿块材的方法技术

本发明专利技术公布了一种固相反应直接合成高纯度、高密度黄铜矿块材的方法，使用分析纯的硫化铜和分析纯的硫化亚铁按照摩尔比1:1称量，研磨混合均匀作为起始原料；将混合物粉末压成圆柱，端面用硫粉圆片盖住，按硫粉圆片‑混合物圆柱‑硫粉圆片顺序装入铂金‑石墨双样品腔密封制成样品，并置于h‑BN管中，以h‑BN为传压介质；在六面顶大压机进行高温高压反应，将反应后的圆柱样品取出，打磨抛光，超声清洗风干后放入惰性气体氛围保存。得到的黄铜矿块材密度接近理论密度，呈现标准的圆柱形，可直接用于电导率和热导率的测试，此外，在原料加入硫化锡、或硫化钴中的一种或两种，可形成掺杂锡、钴的黄铜矿衍生物，可以优化黄铜矿的电磁性质。

【技术实现步骤摘要】
一种固相反应直接合成高纯度、高密度黄铜矿块材的方法
本专利技术涉及一种固相反应直接合成高纯度、高密度黄铜矿块材的方法，属于材料科学研究领域。
技术介绍
黄铜矿是一种遍布世界各地的铜铁硫化物，属于典型的热液成因矿物，是一种重要的铜矿资源。天然黄铜矿多呈现不规则粒状及致密块状集合体，晶体极为少见。其晶体结构为四方晶系，为类闪锌矿结构，Cu和Fe分别位于四面体的顶角位置，Cu和Fe之间被S所链接，化学式为CuFeS2。黄铜矿具有很好的导电性，属于半导体，研究其电化学性质对解释热液成因、电解破坏以及湿法炼铜等具有极其重要的意义。更重要的是，黄铜矿拥有高电导率的同时，还具有极高的热导率，是一种极具潜力的热电材料。探索高转换效率的热电材料可以实现热能与电能的相互转化，是寻找新型清洁能源以及开发能源转换技术的关键。因此，黄铜矿的电导率和热导率是其性质研究的核心，而在缺少大尺寸晶体的情况下，高纯度、高密度的黄铜矿块材被认为是研究其电热输运性质最佳的载体。目前，黄铜矿的来源主要为天然选矿和人工合成两种。天然选矿是将天然黄铜矿集合体碎到100-200目，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固相反应直接合成高纯度、高密度黄铜矿块材的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、使用分析纯的硫化铜CuS和分析纯的硫化亚铁FeS按照摩尔比1:1称量，研磨混合均匀作为起始原料；/n步骤2、使用粉末压片机将步骤1中的混合物粉末压成Φ5mm×5mm圆柱，使用粉末压片机将分析纯硫粉S压成Φ5mm×0.5mm的圆片，准备两个硫粉圆片；/n步骤3、将步骤2中预压的混合物圆柱和硫粉圆片装入铂金-石墨双样品腔密封制成样品，样品腔从上到下装样顺序为硫粉圆片-混合物圆柱-硫粉圆片，制成样品，将制成的样品置于

【技术特征摘要】
1.一种固相反应直接合成高纯度、高密度黄铜矿块材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、使用分析纯的硫化铜CuS和分析纯的硫化亚铁FeS按照摩尔比1:1称量，研磨混合均匀作为起始原料；
步骤2、使用粉末压片机将步骤1中的混合物粉末压成Φ5mm×5mm圆柱，使用粉末压片机将分析纯硫粉S压成Φ5mm×0.5mm的圆片，准备两个硫粉圆片；
步骤3、将步骤2中预压的混合物圆柱和硫粉圆片装入铂金-石墨双样品腔密封制成样品，样品腔从上到下装样顺序为硫粉圆片-混合物圆柱-硫粉圆片，制成样品，将制成的样品置于h-BN管中，以h-BN为传压介质；
步骤4、将步骤3中装有样品的h-BN管组装在高压合成组装块中并放置在六面顶大压机进行高温高压反应；
步骤5、将步骤4中反应后的样品取出，使用金刚石切刀将铂金切开，剥去铂金-石墨双样品腔，取出黄铜矿圆柱形块材样品；
步骤6、将黄铜矿圆柱形块材样品上下底面和侧面打磨抛光，并置于丙酮中超声清洗5分钟，风干后放入惰性气体氛围保存。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文，张珊熔，李增胜，何程程，孟勇，李和平，
申请(专利权)人：中国科学院地球化学研究所，山东省地质科学研究院，
类型：发明
国别省市：贵州;52