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一种微米级细颗粒金刚石合成工艺

关键词 金刚石 , 合成工艺 , 山东昌润|2013-02-28 09:46:26|行业专利|来源 中国超硬材料网
摘要 申请号:201210481346申请人:山东昌润钻石股份有限公司摘要:本发明提供了一种微米级细颗粒金刚石合成工艺,以石墨粉与Fe基合金触媒粉末按重量比8:5-7混合后经等静压、真空...
  申请号: 201210481346

  申请人:山东昌润钻石股份有限公司

  摘要:本发明提供了一种微米级细颗粒金刚石合成工艺,以石墨粉与Fe基合金触媒粉末按重量比8:5-7混合后经等静压、真空处理后在四柱压机内压制成型,然后将芯柱放入金刚石合成块中,并将金刚石合成块放入六面顶压机中进行合成,实际合成压力为6.1-6.6GPa,合成温度为1000-1100℃,实际合成压力与合成温度分别采用控制压力曲线及功率曲线完成。本发明合成的微米级细颗粒金刚石具有成核量大、生长时间短等特点,产品符合人造金刚石国家标准,晶型一致,晶面完整,杂质少,热冲值高,其颗粒粒度270/325、325/400为峰值,单晶比达70-80%,能够有效满足高端磨具等对颗粒细度具有极高要求的领域。

  独立权利要求:1.一种微米级细颗粒金刚石合成工艺,其特征在于:包括以下步骤:①取400目以细的石墨粉和Fe基合金触媒粉末,按重量比8:5-7混合,所述的Fe基合金触媒粉末的组分及含量按重量百分比计为:Si:0.5-1.7%,B:0.2-1.4%,Cu:6-7%,Zn:3-7%,分散剂:0.5-1%,余量为Fe;②将步骤①得到的原料置入三维混料机中混合2h,等静压后,破碎成90目以细的颗粒,得到混合物料;③将混合物料装入模具中,然后在四柱压机上压制成柱状芯柱,芯柱尺寸:Φ40mm×31.5mm,芯柱密度:3.5-3.8g/cm3,将成型后的芯柱放入真空炉中,1000℃下真空处理,充分除尽氧气,自然冷却降至室温;④将芯柱放入金刚石合成块中,然后将金刚石合成块放入六面顶压机中进行合成,实际合成压力为6.1-6.6GPa,合成温度为1000-1100℃,实际合成压力和温度分别采用控制压力曲线及功率曲线完成;所述的控制压力曲线:先将压力升至暂停压力,保压60-150s后设置第一次升压,升压幅度为最终压力的6-8%,升压时间为260-300s,然后在5-10s内将压力升至最终压力,继续保持最终压力100-230s后卸压,所述的暂停压力为最终压力的80-85%,所述的最终压力为105-113MPa;所述的功率曲线:设置起始功率为6000-6200W,保持功率290-330s之后,设置第一次功率下降,下降幅度为起始功率的4-6%,时间为5-10s,然后设置第二次功率下降,下降幅度为起始功率的0.5-1%,时间为40-60s,保持该下降完成后的功率80-120s后结束。
 

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