【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及培育钻石领域，具体的说，涉及了一种减少培育钻石裂晶的方法。
技术介绍
1、目前培育钻石主要采用高温高压法，通过六面顶压机模拟钻石形成的高温高压环境，并以石墨为原材料，在触媒的的作用下使石墨中的碳原子重新排布生长，最终生长成钻石原石。高温高压法制备的培育钻石会经历加压、升温、保温、降温及泄压等过程。现有技术中，由于降温时温度下降迅速，导致晶体内应力无法充分释放，从而产生裂纹缺陷，形成裂晶。同时，目前通常会使用暴力敲击的方式将含培育钻石的触媒块从叶腊石中取出，该做法也在一定程度上增加了裂晶概率。
2、为了降低培育钻石的裂晶概率，申请公布号为cn116163016a的专利技术专利申请公开了一种抑制人造宝石级金刚石裂晶现象发生的合成方法，包括：传压保温材料球磨步骤；原辅部件和原料制备步骤，原辅部件和原料制备
3、步骤：原辅部件制备子步骤以及原料制备子步骤；组装部件的烘焙工艺处理步骤；组装合成块及热处理步骤；高温高压晶体生长步骤；酸洗后处理步骤，以获得宝石级金刚石单晶。该抑制人造宝石级金刚石裂晶现象发生的合成方法采用触媒组分优化的方法，可以有效抑制裂晶现象的发生，显著提高金刚石单晶的成品率，进而较大幅度降低金刚石单晶的合成成本。但是该方法仅从触媒组分优化的角度出发来降低裂晶率，晶体内应力依然无法充分得到释放，后续还会导致裂晶现象的产生。
技术实现思路
1、为了降低培育钻石内部应力，使其能够得到充分释放，避免培育钻石出现裂晶的现象，降低培育钻石出现裂晶的概
2、合成将含有金刚石晶种的叶腊石合成腔置于六面顶压机中，将六面顶压机加压至设定压力值并进行保压；将六面顶压机加热功率升至设定加热功率值，然后进行保温；
3、降温泄压达到合成设定时间后，对六面顶压机进行交替多次降温泄压，其中降温与泄压不同步，降温时保压，泄压时保温，形成阶梯交叉降温泄压；
4、分离使用手持电磨机将完成合成后的叶腊石合成腔进行分离，得到含培育钻石的触媒块。
5、基于上述，所述合成步骤中5min至10min将六面顶压机从大气压加压至设定压力值。
6、基于上述，所述合成步骤中10min至20min将六面顶压机的加热功率升至设定加热功率值。
7、基于上述，所述合成步骤中，5min至10min将六面顶压机内部压力增至5gpa至7gpa，随后压力保持不变，开始升功率，10min至20min将六面顶压机的加热功率升至10kw至11kw，此时六面顶压机内部的温度为1200℃至1300℃，然后保持功率不变。
8、基于上述，所述降温泄压步骤中，达到合成设定时间后，对六面顶压机交替进行三次降温泄压；
9、首次降温泄压时，将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的70％至80％，加热功率降低过程中压力保持不变；然后加热功率保持不变，将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的70％至80％；
10、第二次降温泄压时，将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的50％至60％，加热功率降低过程中压力保持不变，然后加热功率保持不变，将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的40％至50％；
11、第三次降温泄压时，将六面顶压机的加热功率降低至0，加热功率降低过程中压力保持不变，然后将六面顶压机的压力降低至大气压。
12、基于上述，所述降温泄压步骤中，首次降温泄压时，10min至20min将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的70％至80％，加热功率降低过程中压力保持不变；然后加热功率保持不变，10min至20min将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的70％至80％；
13、第二次降温泄压时，20min至30min将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的50％至60％，加热功率降低过程中压力保持不变，然后加热功率保持不变，20min至30min将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的40％至50％；
14、第三次降温泄压时，20min至30min将六面顶压机的加热功率降低至0，加热功率降低过程中压力保持不变，然后20min至30min将六面顶压机的压力降低至大气压。
15、基于上述，所述降温泄压步骤中，首次降温泄压时，20min将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的80％，加热功率降低过程中压力保持不变；然后加热功率保持不变，20min将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的80％；
16、第二次降温泄压时，30min将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的60％，加热功率降低过程中压力保持不变，然后加热功率保持不变，30min将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的50％；
17、第三次降温泄压时，30min将六面顶压机的加热功率降低至0，加热功率降低过程中压力保持不变，然后30min将六面顶压机的压力降低至大气压。
18、基于上述，在所述分离步骤中，分别采用锯片直径为22mm至35mm的高速钢锯片和工作面长为9mm至12mm的金刚砂磨针对完成合成后的叶腊石合成腔进行分离，得到含培育钻石的触媒块。
19、具体地，培育钻石出现裂晶主要有以下原因：裂晶内因，无法消除：高温高压法制备培育钻石的过程，是金刚石单晶于液态的触媒溶剂中完成的结晶生长，生长过程中会存在金属杂质、晶格缺陷、表面凹陷、多晶等缺陷，这些缺陷处理不当的话，最终将在毛坯晶体引起裂晶。
20、裂晶外因，诱发扩大：培育钻石完成生长，开始降温过程中，触媒由液态转变为固态和六面顶压机卸压过程中外力的变化，都会成为诱发和扩大内部缺陷的原因，从而导致裂晶出现；卸压完成后，使用暴力敲击的方式将含培育钻石的触媒块从叶腊石中取出也会导致部分裂晶出现，并扩大裂晶程度。
21、本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术提供的一种减少培育钻石裂晶的方法，从分析培育钻石出现裂晶的内因的外因分别出发，同时采用阶梯交叉降温泄压和使用小型手持电磨机进行分离的方法，能有效避免培育钻石出现裂晶的现象，大幅降低培育钻石出现裂晶的概率。
22、具体地，采用阶梯交叉降温泄压的原因为：首先保压且缓慢降温可以使得生长缺陷(内因)部分愈合，同时避免因卸压过程中外力的变化而诱发和扩大内部缺陷，其次保温且缓慢泄压可以保证泄压过程中叶腊石仍有较好的弹性恢复能力，防止出现放炮现象，最后使用阶梯交叉的方式可以避免出现温度下降过快或者压力下降过快，从而诱发和扩大裂晶现象。使用小型手持电磨机原因为能够避免暴力敲击引发和扩大裂晶现象。
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1.一种减少培育钻石裂晶的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述合成步骤中5min至10min将六面顶压机从大气压加压至设定压力值。
3.根据权利要求2所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述合成步骤中10min至20min将六面顶压机的加热功率升至设定加热功率值。
4.根据权利要求3所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述合成步骤中，5min至10min将六面顶压机内部压力增至5GPa至7GPa，随后压力保持不变，开始升功率，10min至20min将六面顶压机的加热功率升至10KW至11KW，然后保持功率不变。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述降温泄压步骤中，达到合成设定时间后，对六面顶压机交替进行三次降温泄压；
6.根据权利要求5所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述降温泄压步骤中，首次降温泄压时，10min至20min将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的70%至80%，加热
7.根据权利要求6所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述降温泄压步骤中，首次降温泄压时，20min将六面顶压机的加热功率降低至合成加热功率最高值的80%，加热功率降低过程中压力保持不变；然后加热功率保持不变，20min将六面顶压机的压力降低至合成压力最高值的80%；
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：在所述分离步骤中，分别采用锯片直径为22mm至35mm的高速钢锯片和工作面长为9mm至12mm的金刚砂磨针对完成合成后的叶腊石合成腔进行分离，得到含培育钻石的触媒块。
...【技术特征摘要】
1.一种减少培育钻石裂晶的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述合成步骤中5min至10min将六面顶压机从大气压加压至设定压力值。
3.根据权利要求2所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述合成步骤中10min至20min将六面顶压机的加热功率升至设定加热功率值。
4.根据权利要求3所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述合成步骤中，5min至10min将六面顶压机内部压力增至5gpa至7gpa，随后压力保持不变，开始升功率，10min至20min将六面顶压机的加热功率升至10kw至11kw，然后保持功率不变。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种减少培育钻石裂晶的方法，其特征在于：所述降温泄压步骤中，达到合成设定时间后，对六面顶压机交替进行三次降温泄压；
6.根据权利要求5所述的一种减少...
【专利技术属性】
技术研发人员：江明杰，刘苗苗，黄红卫，李康，王彬彬，
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：
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