一种金字塔形人造钻石及其制备方法与流程

本发明涉及人造钻石技术领域，更具体涉及一种金字塔形人造真钻石，同时还涉及一种金字塔形人造真钻石制造方法，它适用于首饰、工艺品和装饰品用方面。

背景技术：

石墨在高压和高温的情况下生长成钻石；现有技术中，生成的钻石都是椭圆形的或者方形的，可是在实际生产加工中，椭圆形钻石加工成钻石形状成品率只有30％左右，金字塔形的钻石更适合加工成型，钻石可用做工艺品和装饰品用，加工难度大，成品率低，目前还没有直接合成金字塔形结构钻石的方法。

目前有化学气相沉积法制备钻石，形状是方形的，而且产量不高。另外高温高压法制备钻石用于钻戒，生活中，人们比较喜欢成品率高的大颗粒钻石。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种金字塔形人造真钻石及其制备方法，该方法操作简便、易行，配方简易，合成块结构简单，合成工艺好调节，合成出来的金字塔形钻石毛坯形状好，颗粒大，且金字塔形钻石打磨加工成圆形钻石形状时锥面打磨部分少，打磨加工时间短，圆形钻石成品率高达48％。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种金字塔形人造钻石，它由如下原料制成：

原料重量份

石墨芯片40-75g

触媒片20-50g；

其中，所述触媒片由如下重量份的组份组成：

优选的，一种金字塔形人造钻石，它由如下原料制成：

原料重量份

石墨芯片45-70g

触媒片25-45g；

其中，所述触媒片由如下重量份的组份组成：镍粉20-30份，铁粉10-20份，钴粉5-9份。

更优选的，一种金字塔形人造钻石，它由如下原料制成：

原料重量份

石墨芯片50-65g

触媒片30-42g；

其中，所述触媒片由如下重量份的组份组成：镍粉25-30份，铁粉18-22份，钴粉6-8份。

进一步优选的，一种金字塔形人造钻石，它由如下原料制成：

原料重量份

石墨芯片55-60g

触媒片34-38g；

其中，所述触媒片由如下重量份的组份组成：镍粉19-21份，铁粉20-18份，钴粉6.5-7.5份。

最有选，一种金字塔形人造钻石，它由如下原料制成：

原料重量份

石墨芯片65g

触媒片35g；

其中，所述触媒片由如下重量份的组份组成：镍粉10份，铁粉20份，钴粉5份。

另外，本发明还提供了所述金字塔形人造钻石的制备方法，包括如下步骤：

a、制备石墨棒芯，将天然石墨冲压成1mm厚圆形片；

b、按比例将镍粉、铁粉、钴粉混合，获得一种混合物，并将混合物浇灌注坯熔炼，压制成0.2mm厚的圆形薄片得到触媒片；

c、将石墨棒芯与触媒片连接，触媒片与内嵌钻石种晶的白云石以及合成辅件连接组装成合成块；

d、将合成块放置在六面顶金刚石合成压机中进行压制合成，在1-90秒内匀速升压至32-35mpa，同时温度上升为300℃；然后300-320秒内匀速升压至81mpa，匀速升温，温度上升为1000℃，然后恒温恒压100-150小时；温度为1000℃-1050℃，压力为81-83mpa；之后开始第一次降温，温度为800℃，压力为70mpa，第一次降温时间是28-32秒，然后进行第二次匀速降温，温度为600℃，压力为40mpa，降温时间是22-26分，然后进行第三次匀速降温，温度为100℃，压力为10mpa，保温28-32分钟后压力降为0mpa后停机，获得一种合成金字塔形钻石。

其中，所述金刚石种晶为晶型完整的六-八面体人造金刚石。

所述合成辅件由白云石杯、白云石管、发热管、带白云石堵头、铁片、石墨发热片、白云石垫块、叶蜡石块组成；其中，所述石墨棒芯、触媒片与内嵌钻石种晶的白云石组成合成柱；合成柱外部套有白云石杯，白云石杯上端连接石墨发热片，石墨发热片连接铁片；白云石杯下端连接白云石垫块，白云石垫块连接石墨发热片，石墨发热片连接铁片，整个连接外部套有白云石管，白云石管外套有发热管，发热管两端连接堵头，外部再套叶腊石块。

本发明相对于现有技术的优点在于：

(1)本发明的制造方法，方法易行，操作简便，优点在于配方简易，合成块结构简单，合成工艺好控制好调节，本发明合成的金字塔形钻石晶型成四面金字塔形，有利于打磨成24面锥度的圆形钻石形状，而且钻石晶型透明度好，晶莹剔透，钻石颜色透亮，打磨后火彩好，颗粒大，金字塔形钻石打磨加工成圆钻石形状时，圆形钻石成品率高达48％；

(2)本发明解决了之前合成钻石颗粒细小，直径在0.5-5mm之间，形状不规则，透明度不好，打磨加工难度大的缺点等问题，本发明技术方案与现有技术的主要区别在于合成采取慢速升温慢速升压，恒温恒压合成，合成出来的钻石毛胚颗粒直径在5-10mm之间，钻石毛胚呈金字塔形，晶型透明度好，晶莹剔透，钻石颜色透亮，打磨后净度高火彩好，颗粒大。

附图说明

图1为一种石墨芯片、触媒片、金刚石晶种与合成辅组件组装成合成块的示意图。

图2为实施例2生产的金刚石照片示意图。

图3为实施例1生产的金刚石照片示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种金字塔形人造钻石，它由以下质量的原料制成：

一种金字塔形人造真钻石的制备方法，其步骤是：

a、制备石墨芯片；将天然石墨冲压成1mm圆形片；

b、按一定比例重量份的镍粉、铁粉、钴粉混合，获得一种混合物，并将混合物浇灌注坯熔炼，压制成0.2mm厚的圆形薄片得到触媒片；

c、将65克石墨芯片与35克触媒片连接，石墨芯片在上，三层触媒片在下，触媒片与内嵌钻石种晶的白云石以及合成辅件连接组装成合成块；

d、将将合成块放置在六面顶金刚石合成压机中进行压制合成，在45秒匀速升压至34mpa，同时温度上升为300℃；然后310秒内匀速升压至81mpa，匀速升温，温度上升为1000℃，然后恒温恒压120小时.温度为1000℃，压力为82mpa；之后开始第一次降温，温度为800℃，压力为70mpa，第一次降温时间是30秒，然后进行第二次匀速降温，温度为600℃，压力为40mpa，降温时间是24分，然后进行第三次匀速降温，温度为100℃，压力为10mpa，保温30分钟后压力降为0mpa后停机，获得一种合成金字塔形钻石，钻石毛胚直径在5-10mm,透明度好，颜色好。

实施例2：

一种金字塔形人造真钻石的制备方法，其步骤是：

a、制备石墨芯片；将天然石墨冲压成1mm圆形片；

b、取55重量份的镍粉、30重量份的铁粉、15重量份的钴粉混合，获得一种混合物，并将混合物浇灌注坯熔炼，压制成0.2mm厚的圆形薄片得到触媒片；

c、将68克石墨芯片与32克触媒片连接，触媒片与内嵌钻石种晶的白云石以及合成辅件连接组装成合成块；

d、将合成块放置在六面顶金刚石合成压机中进行压制合成，在50秒中平均升压至33mpa，并匀速升压，300秒内匀速升压至82.5mpa，恒温恒压保压24小时；同时，在24小时90秒内，从30秒时开始升温，升温过程是300秒，匀速升温至5.6kw，然后保持恒温300秒，然后开始第一次降温，第一次降温时间是30秒，降至5kw，然后进行第二次匀速降温，降温时间是24分，匀速降温至4kw，保温30分钟后停机；获得一种合成椭圆形钻石，钻石毛胚直径在0.5-2mm,透明度不好，颜色差。

实施例3：

一种金字塔形人造真钻石的制备方法，其步骤是：

a、制备石墨芯片；将天然石墨冲压成1mm圆形片；

b、按照58重量份的镍粉、32重量份的铁粉、10重量份的钴粉混合，获得一种混合物，并将混合物浇灌注坯熔炼，压制成0.2mm厚的圆形薄片得到触媒片；

c、将64克石墨棒芯与36克触媒片连接，触媒片与内嵌钻石种晶的白云石以及合成辅件连接组装成合成块；

d、将将合成块放置在六面顶金刚石合成压机中进行压制合成，在30秒中平均升压至33mpa，并匀速升压，300秒内匀速升压至82.5mpa，恒温恒压保压24小时；同时，在24小时90秒内，从30秒时开始升温，升温过程是300秒，匀速升温至5.6kw，然后保持恒温300秒，然后开始第一次降温，第一次降温时间是30秒，降至5kw，然后进行第二次匀速降温，降温时间是24分，匀速降温至4kw，保温30分钟后停机，获得一种合成椭圆形钻石，钻石毛胚直径在1-2.5mm,透明度不好，颜色差。

实施例4：

一种金字塔形人造真钻石的制备方法，其步骤是：

a、制备石墨芯片；将天然石墨冲压成1mm厚圆形片；

b、按照61重量份的镍粉、34重量份的铁粉、5重量份的钴粉混合，获得一种混合物，并将混合物浇灌注坯熔炼，压制成0.2mm厚的圆形薄片得到触媒片；

c、将62克石墨芯片与38克触媒片连接，触媒片与内嵌钻石种晶的白云石以及合成辅件连接组装成合成块；

d、将合成块放置在六面顶金刚石合成压机中进行压制合成，在60秒中平均升压至33mpa，并匀速升压，300秒内匀速升压至82.5mpa，恒温恒压保压24小时；同时，在24小时90秒内，从30秒时开始升温，升温过程是300秒，匀速升温至5.6kw，然后保持恒温300秒，然后开始第一次降温，第一次降温时间是30秒，降至5kw，然后进行第二次匀速降温，降温时间是24分，匀速降温至4kw，保温30分钟后停机，获得一种合成椭圆形钻石，钻石毛胚直径在1-3mm,透明度不好，颜色差。

实施例5：

一种金字塔形人造真钻石的制备方法，其步骤是：

a、制备石墨芯片；将天然石墨冲压成1mm厚圆形片；

b、按照62重量份的镍粉、35重量份的铁粉、3重量份的钴粉混合，获得一种混合物，并将混合物浇灌注坯熔炼，压制成0.2mm厚的圆形薄片得到触媒片；

c、将65克石墨棒芯与35克触媒片连接，触媒片与内嵌钻石种晶的白云石以及合成辅件连接组装成合成块；

d、将合成块放置在六面顶金刚石合成压机中进行压制合成，在90秒中平均升压至33mpa，并匀速升压，300秒内匀速升压至82.5mpa，恒温恒压保压24小时；同时，在24小时90秒内，从30秒时开始升温，升温过程是300秒，匀速升温至5.6kw，然后保持恒温300秒，然后开始第一次降温，第一次降温时间是30秒，降至5kw，然后进行第二次匀速降温，降温时间是24分，匀速降温至4kw，保温30分钟后停机，获得一种合成椭圆形钻石，钻石毛胚直径在0.5-2mm，透明度一般，颜色好。

对各实施例所制备的钻石进行了相关性能实验，实验结果见表1：

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和技术实质的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。