专利名称：一种粗颗粒人造金刚石合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粗颗粒人造金刚石生产的工艺方法。
人造金刚石作为超硬材料在工业上得到愈来愈广泛的利用，其需求量日益增长。人造金刚石的生产一般都采用静态超高压法即高温高压合成法，在金属触媒的参与作用下石墨在一定高温高压条件下相变转化为金刚石。目前在细颗粒人造金刚石已有较好发展的同时，人造金刚石的生产在向粗粒度、高强度方向发展，人们都在寻求生产较大粒度或粗粒度人造金刚石产率较高的工艺条件。
现行的粗粒度、高强度人造金刚石合成工艺一般都采用“交替升压升温”即“二次升压”的生产工艺。在较低或不太高的压力下开始一次性升温，升温的同时升压至一定压力时，暂停升压若干秒后再继续升压至合成平衡压力。按此工艺合成的粗颗粒金刚石往往易含杂质包裹体、颜色深、透明度不好，晶体质地疏松抗压强度低。其工艺效果对粗粒度、高强度人造金刚石的提取率较低。
本发明提出的粗颗粒人造金刚石生产工艺的目的旨在提高粗粒度、高强度人造金刚石的提取率。
本发明提出的三次升压工艺的高压下升温是在比现有相应工艺的开始升温压力值范围2000兆帕至3200兆帕(合成腔压强)高得多的3500兆帕至4800兆帕(合成腔压强)的高压下才开始升温(对工艺效果人造金刚石峰值粒度为大于50～60目即大于250μm的粗颗粒合成工艺升温压力值范围)。
本发明提出的三次升压工艺中第一次从常压下开始升压，两次停止升压的压力值范围。第一次停压范围为3550兆帕至4900兆帕;第二次停压范围为4700兆帕至5100兆帕(合成腔压强)，停压时间分别为若干秒钟。
静态超高压法生产人造金刚石，在较高的压力下升温一般只能合成细颗粒，低品级的金刚石，高升温压力和三次加压，两次停压结合才能合成粗粒度、高强度的人造金刚石。
下面结合实例说明。
静态超高压合成金刚石的装置国内以铰链式六面顶油压机最为通用。以HDY5-A型1000/6000T铰链式六面顶液压机为例，合成腔体直径为φ20毫米，石墨片、镍锰钴触媒片、叶腊石方块、叶腊石粉压圈、金属堵头、充塞锡箔纸通用方式组装，上机前放入120℃左右烘箱内烘烤4小时左右使用。
实例一，9.5分钟工艺，金刚石峰值粒度为45/50或50/60。开始升温的压力值为4659兆帕(合成腔压强以下同)至压力为4846兆帕时停压(25秒)。继续升压至约5032兆帕再停压(30秒)。再继续加压至合成压力约5218兆帕时保压9.5分钟。初始合成电流值为1290A-1380A，加热顶锤冷却水流量为50-100升/小时。
实例二，12.5分钟工艺，金刚石峰值粒度为35/40或40/45，开始升温压力为4038兆帕(合成腔压强以下同)，至压力为4224兆帕停压(25秒)，继续升压至为4846兆帕再次停压(35秒)。再继续升压至5156兆帕保压12.5分钟。初始合成电流值为1290A-1380A。加热顶锤冷却水流量为50-100升/小时。
本发明提出的粗颗粒人造金刚石合成工艺，较好地控制了合成中粗粒度人造金刚石的质量，使粗颗粒、高强度的人造金刚石的提取率有了很明显的提高。
权利要求
1.一种静态超高压法合成粗颗粒人造金刚石的工艺，在高温高压下进行。本发明的特征是在高压力时开始一次性连续升温，升压过程中两次停止加压后升至合成平衡压力。
2.据权利要求1所述的超高压法合成粗颗粒人造金刚石工艺，其特征在于，开始升温的合成腔内压力值范围是3500兆帕至4800兆帕。
3.据权利要求1所述的超高压法合成粗颗粒人造金刚石工艺，其特征在于升压过程中两次停压的压力值范围，第一次为3550兆帕至4900兆帕，第二次停压范围是4700兆帕至5100兆帕。
全文摘要
一种静态超高压法合成粗粒度人造金刚石的工艺，在较高的压力下开始一次性连续升温升压的过程中两次停压，其工艺效果较好地控制了粗颗粒人造金刚石的晶体质量和强度，一定程度的提高了粗颗粒高强度人造金刚石的提取率增加了人造金刚石的生产效益。
文档编号B01J3/06GK1047461SQ89105729
公开日1990年12月5日 申请日期1989年5月24日 优先权日1989年5月24日
发明者罗丕志 申请人:罗丕志