一种新型毛发炭化方法与流程

本发明属于金刚石制造领域，具体涉及一种新型毛发炭化方法。

背景技术：

钻石，又名金刚石，是由C原子与相邻的4个C原子构成正四面体结构，这种结构使得钻石具有高硬度、化学性质稳定的优点，是目前已知最硬的物质，属等轴晶系，常含0.05%-0.2%的杂质元素，晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形,纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色，折光率2.417，硬度为10，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎，密度3.52g/cm³。

由于钻石非常稀有、坚硬、光彩剔透、璀璨夺目，被人们作为永恒与爱的象征赠送于爱人、亲人，然而为了更好的表达对爱人和亲人的爱意，人们想要将亲人和爱人的头发制作成钻石，但是将头发作为原料制作钻石的工艺较为复杂，因此需要对该技术进一步的研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可将毛发先炭化再然后转化为石墨，作为金刚石生产原料的方法。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型毛发炭化方法，先将毛发放入真空炭化机，抽真空至10^-3pa，再将毛发加热至600℃，保温30min，再升温至1000℃，保温10min，再升温到1250℃，保温10min，后冷却至室温，炭化完成。

进一步的，炭化前先将毛发进行以下预处理，具体预处理为：先将毛发除杂、去油、清洗后，烘干、粉碎即可。

进一步的，除杂的具体操作为：用镊子去除托盘中毛发的杂质；去油的具体操作为：将除杂后的毛发放入盛有毛发清洗剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，于超声频率40-60KHz、清洗温度55-60℃条件下清洗10-20min；清洗时先热清洗再冷清洗，热清洗是将去油后的毛发放入装有去离子水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，清洗温度为55-60℃，超声频率为40-60KHz，清洗5-10min；冷清洗是将热清洗后的毛发放入盛有去离水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中常温清洗，超声频率为40-60KHz，清洗1-10min；烘干的具体操作为：将清洗后的毛发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为55-60℃，烘烤4-12h；粉碎的具体操作为：将烘干后的毛发放入毛发研磨机中粉碎成0.5-1.5mm的碎段。

进一步的，所述的一种新型毛发炭化方法所制备的炭化材料。

与现有技术相比，本发明的技术效果为：该发明炭化过程简单，对环境污染小，炭化率高，基本可以将头发中含碳的物质完全炭化，有利于人造钻石制作过程中的石墨化处理，炭化方法使用范围广，不仅可以应用于人或动物毛发，也可以用于人或动物骨的炭化，为人造钻石的制作提供新型的原料，炭化后的毛发还可以被用来制作纪念品和工艺品，具有较高的艺术价值和商业价值。

附图说明

图1为使用新型毛发炭化方法后的毛发的电镜扫描图；

图2为使用本实施例3的方法中在步骤（6）为炭化的毛发在EDSTESCAN VEGA3型扫描电镜EDS表征图；

图3为使用本实施例3的方法中炭化后在EDSTESCAN VEGA3型扫描电镜EDS表征图。

具体实施方式

实施例1

一种新型头发炭化方法，具体步骤如下：

(1)除杂：用镊子去除托盘中100g头发中的杂质；

(2)去油：将除杂后的头发放入盛有洗发剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，于超声频率40KHz、清洗温度55℃条件下清洗10min；

(3)热清洗：将去油后的头发放入装有去离子水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，清洗温度为55℃，超声频率为40KHz，清洗5min；

(4)冷清洗：将热清洗后的头发放入盛有去离水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中常温清洗，超声频率为40KHz，清洗1min；

(5)烘干：将清洗后的头发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为55℃，烘烤4h；

(6)粉碎：将烘干后的头发放入毛发研磨机中粉碎成0.5mm的碎段；

(7)炭化处理：先将粉碎后的头发放入真空炭化机，抽真空至10^-3pa，再将毛发加热至600℃，保温30min，再升温至1000℃，保温10min，再升温到1250℃，保温10min，后冷却至室温，炭化完成。

实施例2

一种新型羊毛炭化方法，具体步骤如下：

(1)除杂：用镊子去除托盘中100g羊毛中的杂质；

(2)去油：将除杂后的羊毛放入盛有洗发剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，于超声频率50KHz、清洗温度57℃条件下清洗15min；

(3)热清洗：将去油后的羊毛放入装有去离子水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，清洗温度为57℃，超声频率为50KHz，清洗7min；

(4)冷清洗：将热清洗后的羊毛放入盛有去离水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中常温清洗，超声频率为50KHz，清洗5.5min；

(5)烘干：将清洗后的羊毛在真空烘箱中烘干，烘烤温度为57℃，烘烤8h；

(6)粉碎：将烘干后的羊毛放入毛发研磨机中粉碎成1mm的碎段；

(7)炭化处理：先将粉碎后的羊毛放入真空炭化机，抽真空至10^-3pa，再将羊毛加热至600℃，保温30min，再升温至1000℃，保温10min，再升温到1250℃，保温10min，后冷却至室温，炭化完成。

实施例3

一种新型的头发炭化方法，具体步骤如下：

(1)除杂：用镊子去除托盘中100g头发中的杂质；

(2)去油：将除杂后的头发放入盛有洗发剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，于超声频率60KHz、清洗温度60℃条件下清洗20min；

(3)热清洗：将去油后的头发放入装有去离子水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，清洗温度为60℃，超声频率为60KHz，清洗10min；

(4)冷清洗：将热清洗后的头发放入盛有去离水的器皿中，将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中常温清洗，超声频率为60KHz，清洗10min；

(5)烘干：将清洗后的头发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为60℃，烘烤12h；

(6)粉碎：将烘干后的头发放入毛发研磨机中粉碎成1.5mm的碎段；

(7)炭化处理：先将粉碎后的头发放入真空炭化机，抽真空至10^-3pa，再将毛发加热至600℃，保温30min，再升温至1000℃，保温10min，再升温到1250℃，保温10min，后冷却至室温，炭化完成。

试验例1：

使用实施例3的方法炭化后的头发，将该头发在TESCAN VEGA3型扫描电镜上的形貌图为图1，由图可知，炭化后的毛发为团聚的颗粒。

试验例2：

如图2所示，使用本实施例3中的方法，在步骤(7)炭化之前使用EDSTESCAN VEGA3型扫描电镜进行EDS表征，如图3所示，使用本实施例3中的方法，将炭化后使用EDSTESCAN VEGA3型扫描电镜进行EDS表征，将图2和图3对比可知，炭化前碳元素为63.04wt%，炭化后碳元素为97.5wt%，炭化后头发中的蛋白质等含碳成分转变成碳物质，使其中碳元素的含量大大增高。