专利名称：一种含氧化物的合成金刚石用粉末触媒的制作方法
技术领域：
本发明属于人工合成金刚石用触媒材料技术领域，特指一种含氧化物的合成金刚石用粉末触媒材料。
背景技术：
工业生产人造金刚石，必须在石墨原料中加入合金触媒(例如Fe，Ni，Mn，Co等形成的合金)，在高温高压作用下经触媒的催化作用将石墨部分转化为金刚石。触媒主要分为片状和粉末两种，目前较先进的粉末触媒在工业生产中大量采用。人造金刚石的品质和产量主要由工艺，粉末触媒的成分，粒度，晶形以及其在石墨中的分散均匀程度等因素决定；粉末触媒在制备以及与石墨粉共混阶段容易吸附空气，使触媒颗粒表面发生氧化，严重影响人造金刚石的品质。目前工业上先将触媒合金化，然后在真空条件下制粉，最后在真空或保护气氛下与石墨粉共混，以减少触媒氧化。
目前的粉末触媒生产方法，合金熔炼及粉碎成本较高，如张曙光等提出的“气雾化Ni-Mn-Co合金粉末触媒制备及其合成金刚石特性”，粉末冶金技术，20，16-19(2002)；由于粉末合金比表面积较大，化学性质活泼，因此在制造以及与石墨粉共混过程中很难将吸附气体排除干净，使触媒的催化作用降低，影响人造金刚石的单产和品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造成本较低，容易除去吸附气体的含氧化物的合成金刚石用粉末触媒材料。
实现上述目的的合成金刚石用粉末触媒材料，其化学成分为(重量)普通Fe-Ni基粉末合金触媒为95％-60％，另外还含有Ta、Sn、Cr、Li、Mg、B，O之中的一种或两种以上元素及其化合物构成的添加剂，其合计含量为5％-40％。通过简单的机械球磨使粉末触媒原料和石墨粉均匀混合，然后压块成形，在保护气氛下进行烧结；再经过二次球磨和二次烧结成型后，获得的石墨棒即可直接用于金刚石合成。
本发明的优点是通过改变粉末触媒的配方，同时采用简单易行的粉末触媒制备及粉末触媒一石墨粉共混工艺代替了目前常规的气雾法工艺；通过在粉末触媒中加入稳定的低熔点氧化物和金属，解决粉末触媒吸附气体的问题；此外金刚石合成过程中低熔点稳定氧化物形成熔体，促进了金刚石生长过程中碳向触媒颗粒表面的转移。利用本发明，在其他性能指标不低于传统粉末触媒合金法合成的金刚石前提下，可使50/60目及50/60目以上的大颗粒金刚石占总产量可达50％以上。
具体实施例方式
实施例1石墨原料(重量比)90％粉末触媒(重量比)10％
粉末触媒中各种物质所占比例(重量比)分别为Fe65％Ta10％Li5％Mg10％B2O310％实施例2石墨原料(重量比)75％粉末触媒(重量比)25％粉末触媒中各种物质所占比例(重量比)分别为Fe65％Ni15％Li5％Si5％B2O310％实施例3石墨原料(重量比)65％粉末触媒(重量比)35％粉末触媒中各种物质所占比例(重量比)分别为Fe65％Ni25％Li5％B2O35％实施后主要效果在420缸径，6×14000KN六面顶压机上，利用37×37×37，23腔体粉压块，在石墨-金刚石转化率接近，同时其他性能指标不低于利用传统Fe/Ni合金粉末触媒(60％Fe，40％Ni)合成的金刚石情况下，利用本发明合成金刚石时，金刚石颗粒尺寸分布与传统Fe/Ni粉末合金触媒法合成金刚石颗粒尺寸分布比较
权利要求
1.一种含氧化物的合成金刚石用粉末触媒材料，其特征是化学成分为(重量)普通Ni基或Fe基粉末或二者共同混合形成的合金触媒为95％-60％，另外还含有5％-40％的Ta、Sn、Cr、Li、Mg、B，O之中的一种或两种以上元素及其化合物构成的添加剂。
全文摘要
本发明属于人工合成金刚石用触媒材料技术领域，其化学成分为(重量)普通Ni基或Fe基粉末合金触媒95％－60％，另外还含有Ta、Sn、Cr、Li、Mg、B，O之中的一种或两种以上元素及其化合物构成的添加剂，其合计含量为5％－40％。在工业性生产金刚石的合成条件下，使用此触媒可以合成出占总量50％以上的晶型完整、透明度高、颗粒较粗(50/60目及50/60目以上)的金刚石，同时保证金刚石的力学性能指标(破碎强度)不低于利用传统Fe/Ni粉末触媒法生产的金刚石。
文档编号B01J23/755GK1686611SQ200510037860
公开日2005年10月26日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者曹大呼, 李坤 申请人:江苏工业学院