一种利用沼气合成金刚石的系统及其方法技术方案

本发明专利技术属于金刚石制备技术领域，公开了一种利用沼气合成金刚石的系统及其方法，利用沼气合成金刚石的系统设置有沼气池，所述沼气池依次连接发电装置、电源装置；所述沼气池还连接气体提纯装置，所述气体提纯装置经气体管道连接真空反应腔室，所述电源装置通过能量传输装置连接真空反应腔室为真空反应腔室提供能量。本发明专利技术提供的一种沼气合成金刚石的系统，能够保证电质量稳定且不断电，有效提高金刚石合成的成品率并成本降低，通过本系统利用沼气池发电并有效存储，通过稳定的电力系统输入至合成设备中，能够解决电网突然停电的风险，并能保证合成过程的连续性，提高产品效率，通过自身供电也可有效降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用沼气合成金刚石的系统及其方法
本专利技术属于金刚石制备
，尤其涉及一种利用沼气合成金刚石的系统及其方法。
技术介绍
目前，单晶金刚石合成技术已经得到了广泛应用，但是仍然存在两个关键的问题难以解决大批量生产的过程。第一是电力不稳定，通常采用的是电网的电直接供能，将电能转化为金刚石合成所需要的能量，但是由于金刚石合成时间较长，对电的质量要求较高，不能存在波动，如果突然停电将导致金刚石晶体产生裂纹导致产品报废，另外市电存在高峰期用电量大导致市电不稳定，电压上下波动也将导致产品的不稳定，虽然目前也通过稳压电源、电池组等方式进行电能的优化，但是并未从根本上解决问题，所以导致产品废品率高，导致成本偏高。第二是气体纯度不稳定，目前采用的是通过更换气瓶的方式进行储存和使用，由于气瓶储存量有限，金刚石合成过程是一个持续且耗时较长的过程，器件需要更换气体，则很容易产生泄漏并混入杂质，安全性和品质都得不到有效的保证。因此，研发一种用于金刚石产品的成品率提高的系统是目前急需解决的问题。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用沼气合成金刚石的系统的方法，其特征在于，该利用沼气合成金刚石的合成方法包括以下步骤：/n步骤一、将有机物收集入沼气池中，进行发酵处理产生沼气，用储气罐进行沼气的收集和保存，进行沼气进行收集和储存；/n步骤二、选取衬底，将衬底进行清洁处理并烘干；/n步骤三、将衬底放置入等离子体CVD设备腔体中，然后抽本底真空至1ⅹ10

【技术特征摘要】
1.一种利用沼气合成金刚石的系统的方法，其特征在于，该利用沼气合成金刚石的合成方法包括以下步骤：
步骤一、将有机物收集入沼气池中，进行发酵处理产生沼气，用储气罐进行沼气的收集和保存，进行沼气进行收集和储存；
步骤二、选取衬底，将衬底进行清洁处理并烘干；
步骤三、将衬底放置入等离子体CVD设备腔体中，然后抽本底真空至1ⅹ10-4Pa以内，然后每台设备通入1-1000sccm氢气，输入能量，产生放电，调整籽晶温度至600-800℃，处理1-120min；
步骤四、通入纯化后的甲烷和氢气进行生长；
步骤五、生长结束后取出衬底，采用激光切割和抛光处理，获得所需要的产品。


2.如权利要求1所述的利用沼气合成金刚石的合成方法，其特征在于，所述沼气分为两类进行输送；一部分沼气用于输送至气体提纯装置，分离和提纯，另一部分沼气用于发电，经过发电装置和稳压装置将电压稳定在380V，用于储存并输入设备。


3.如权利要求1所述的利用沼气合成金刚石的合成方法，其特征在于，步骤二中将沼气进行分离为小分子气体氢气和大分子气体甲烷，分别进行提纯，将纯度提高至99.99％以上，流量控制在10slm-1000slm。


4.如权利要求1所述的利用沼气合成金刚石的合成方法，其特征在于，所述衬底进行清洁处理采用丙酮、酒精易挥发液体清洗衬底表面的有机物杂质；
所述衬底温度控制在800-1000℃，进行生长10-100小时。


5.一种利用沼气合成金刚石的系统，其特征在于，所述利用沼气合成金刚石的系统设置有沼气池，所述沼气池依次连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕继磊，
申请(专利权)人：湖北碳六科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42