【CN110075759A】一种合成高品级人造金刚石片晶用晶床的制造方法【专利】
人造金刚石研究报告
人造金刚石研究报告摘要：人造金刚石是一种通过人工合成方式制备的具有类似天然金刚石结构和性质的新材料。
其在颜色、硬度和耐磨性方面具有突出优势，并且具有广泛的应用前景。
本报告对人造金刚石的制备方法、性质以及应用进行了综述，并对其未来发展方向进行了展望。
1.引言金刚石是一种具有超高硬度和优异物理性质的自然矿物，然而，其稀缺性和高价值限制了其应用范围。
人造金刚石的问世填补了市场需求与供给之间的空白，为不同领域的应用提供了更多可能性。
2.人造金刚石的制备方法人造金刚石的制备方法主要包括高温高压法、化学气相沉积法和其他化学合成方法。
高温高压法是最早被使用的方法之一，通过在高温高压条件下模拟地壳中金刚石的形成过程制备人造金刚石。
化学气相沉积法则是将金属催化剂与烃类原料放置在高温高压下进行反应制备金刚石。
其他化学合成方法则采用不同的化学反应路径，在较低温度和压力条件下制备金刚石。
3.人造金刚石的性质人造金刚石的性质类似于天然金刚石，具有极高的硬度、热导率和光学透明性。
然而，人造金刚石也有其不同之处，如杂质含量较高、晶体结构略有差异。
人造金刚石的硬度和耐磨性使其在工业领域中有着广泛的应用，例如用于切削工具、磨料、光学器件等。
4.人造金刚石的应用人造金刚石因其独特的性质在多个领域得到了应用。
在切削工具领域，人造金刚石可制成高速切削刀具，用于加工硬质材料；在电子学领域，人造金刚石具有优异的热导率和绝缘性能，可用于制备高功率电子设备的散热材料；在光学领域，人造金刚石可用于制备光学窗口、透镜和激光器件等。
5.人造金刚石的未来发展随着科技的进步和人造金刚石制备技术的不断发展，人造金刚石在未来有着广阔的应用前景。
研究人员正在尝试改进制备方法，提高人造金刚石的质量和晶体尺寸，以满足不同应用需求。
此外，人造金刚石的微纳加工技术也是一个研究的热点，将有助于人造金刚石在纳米器件和生物医学领域的应用。
结论：人造金刚石作为一种新的材料，在颜色、硬度和耐磨性方面具有突出优势，并且具备多种应用潜力。
人造金刚石和人造钻石原理
人造金刚石和人造钻石原理引言：人造金刚石和人造钻石作为高科技材料，具有许多优点，如硬度高、热导率好等。
它们的制备原理是通过模拟自然界中的高压高温环境，利用人工手段合成具有类似物理和化学性质的材料。
本文将介绍人造金刚石和人造钻石的制备原理及其应用领域。
一、人造金刚石的制备原理人造金刚石是一种由碳元素组成的晶体材料，其制备原理是通过高温高压方法将碳素源（如石墨）置于高温高压条件下，使其发生晶格转变，形成金刚石晶体。
具体的制备过程如下：1. 高温高压装置：制备人造金刚石需要使用高温高压装置，如高压合成装置。
这种装置能够提供高压和高温的环境，使石墨能够转变为金刚石。
2. 石墨装料：将石墨装入高压合成装置中，并在装料中加入金属催化剂（如铁、钴等）。
金属催化剂可以降低金刚石形成的温度和压力要求，促进金刚石的合成。
3. 高温高压处理：将装有石墨和金属催化剂的高压合成装置放入高温高压条件下进行处理。
通常需要将温度升至1500-2000摄氏度，压力升至50-70千巴。
4. 金刚石晶体生长：在高温高压环境下，石墨中的碳原子开始重新排列，形成金刚石晶体。
这个过程需要经历几个小时到几天的时间。
5. 降压冷却：完成金刚石晶体的生长后，将高压合成装置从高温高压环境中取出，并进行降压冷却。
这样可以保持金刚石的结构稳定性。
二、人造钻石的制备原理人造钻石是一种具有类似物理和化学性质的合成材料，其制备原理是通过化学气相沉积法或高温高压法合成。
具体的制备过程如下：1. 化学气相沉积法：这种方法利用了化学反应在固体表面沉积薄膜的原理。
首先，在反应室中产生含有碳的气体，如甲烷。
然后，将这些气体引入到反应室中，使其与基底上的金属催化剂反应，沉积出钻石薄膜。
2. 高温高压法：这种方法是模拟地下深处的高压高温环境，通过在高温高压装置中加热和压缩碳源，使其发生晶格转变，形成钻石晶体。
这种方法可以产生大块的人造钻石。
3. 镶嵌制备法：这种方法是将人造钻石碎片镶嵌在金属基底上，然后通过高温高压处理，使其形成连续的钻石薄膜。
人造金刚石高温高压法
人造金刚石高温高压法人造金刚石高温高压法（High Temperature-High Pressure （HTHP）Synthetic Diamond Technology）引言金刚石作为一种珍贵的宝石和工业材料，具有极高的硬度、热导率和耐磨性，以及良好的化学稳定性。
然而，天然金刚石资源有限，无法满足工业的需求。
因此，人造金刚石的制造技术应运而生。
其中，人造金刚石高温高压法是一种常用且有效的方法。
本文将详细介绍人造金刚石高温高压法的原理、过程、应用及其在工业中的重要性。
一、原理人造金刚石高温高压法是利用高温高压环境下，通过合成金刚石晶核，在短时间内制备出大尺寸、高质量的人造金刚石。
其原理主要涉及以下几个方面：1. 高温高压环境：该方法通常需要在5-7 GPa和1500-1800℃的条件下进行操作。
高压可以使石墨等碳源达到金刚石稳定区，而高温则有利于加速金刚石晶体的生长速度。
2. 石墨晶核：石墨是合成金刚石的碳源。
在高温高压下，通过合适的方法形成的石墨晶核可以作为金刚石生长的基础。
3. 金属溶剂媒介：在人造金刚石高温高压过程中，金属溶剂媒介起着至关重要的作用。
它可提供碳源和稳定和加强金刚石生长。
二、过程人造金刚石高温高压法的制备过程通常分为以下几个步骤：1. 准备金刚石结构的晶核：制备金刚石结构的石墨晶核，通过高温高压下使石墨发生一系列变化和转变。
2. 与金属溶剂反应：将金刚石结构的晶核与金属溶剂混合，该溶剂通常是镍、铁等金属或金属合金。
溶剂中的碳被晶核吸收，从而推动金刚石生长。
3. 控制升温降温：进行一定的温度升降控制，以促进金刚石晶体在给定时间内的尺寸和质量增长。
升温可以提高晶体生长速率，降温可以增强晶体的晶格完整性。
4. 降压获得金刚石：完成温度控制后，降低压力，使金刚石从金属溶剂中析出。
此时获得的人造金刚石经过进一步的处理和加工，如切割、研磨和抛光等，以达到应用需求。
三、应用人造金刚石由于其优异的硬度和热导率等特性，在诸多领域得到广泛应用。
人造金刚石的制备方法与超高压技术研究
人造金刚石的制备方法与超高压技术研究摘要：人造金刚石的制备是一项高度复杂和引人注目的科学技术领域。
随着科学技术不断进步，人造金刚石应用日益广泛，与此同时制备方法不断改进，如今超高压技术是我国制备人造金刚石的主要方法。
文章围绕天然金刚石的特点，按照静压法、动压法和低压法三种方法阐述人造金刚石制备技术，并从制备装置角度阐述人造金刚石的设计要点，旨在为人造金刚石技术发展优化提供更多参考。
关键词：人造金刚石；制备方法；超高压技术；高温高压；制备装置引言：金刚石作为一种具有卓越硬度、导热性和光学特性的材料，在工业、电子、医疗和科学研究等领域有广泛的应用。
然而，自然形成的金刚石非常稀有，开采困难，因此人造金刚石的制备一直是科学家和工程师们的重要研究领域之一。
超高压技术是制备人造金刚石的关键方法之一，通过模拟地下极端条件，将碳原子重新排列，形成金刚石晶体。
因此，本章研究人造金刚石的制备方法并阐述超高压技术，对推动人造金刚石发展有积极意义。
1人造金刚石的制备方法1.1高压法高压法是一种制备人造金刚石的可行方法，可以细化为两部分：其一是静压法，其二是动压法。
其中静压法适用于制备较大的金刚石晶体，而动压法适用于制备小型但高质量的金刚石晶体。
这两种方法都需要极高的压力和温度，以模拟地下地壳中自然形成天然金刚石的条件。
1.1.1静压法静压法是制备人造金刚石的一种传统方法，它通过在高压高温条件下将碳源压缩成金刚石晶体。
主要步骤如下：第一，将碳源（通常使用金属镁粉末）和种子金刚石晶体放置在高压装置中。
种子金刚石晶体通常是已有的金刚石小晶体，它们可以作为起始点来促使新的金刚石晶体生长。
第二，借助高压装置中产生的极高压力（通常在数兆帕到千兆帕之间）和高温度（通常在1500°C到2500°C之间）条件下，碳源被压缩成金刚石晶体的晶格结构。
第三，经过一定时间的高温高压操作，最终形成人造金刚石。
1.1.2动压法动压法是借助爆炸来产生极高的压力和温度，从而制备人造金刚石的方法。
人造金刚石生产工艺流程
人造金刚石生产工艺流程人造金刚石是一种人工合成的具有极高硬度和热导率的材料，广泛应用于切割、磨削和研磨等工业领域。
其生产工艺流程包括原料选择、合成、成长和加工等多个步骤。
原料选择是人造金刚石生产的第一步。
通常使用的原料是高纯度的石墨，通过石墨的高温高压合成来获得人造金刚石。
高纯度的石墨可以确保合成金刚石的质量和性能。
合成是人造金刚石生产的关键步骤。
合成金刚石的方法有多种，其中最常用的是高温高压合成法。
该法将石墨置于高温高压容器中，然后通过加热和施加高压使其发生化学反应，最终形成金刚石结构。
在合成过程中，需要精确控制温度、压力和时间等参数，以确保金刚石的合成效果和质量。
接下来是金刚石的成长过程。
合成金刚石的方式有两种：一种是单晶生长，另一种是多晶生长。
单晶生长是指在合成过程中，金刚石晶核逐渐生长并形成一个完整的单晶体。
多晶生长则是指金刚石晶核同时生长形成多个晶体。
不同的生长方式决定了金刚石的晶体结构和性能。
合成的金刚石需要进行加工。
加工的目的是将金刚石切割成所需的形状和尺寸，并进行表面处理以提高其性能。
加工工艺包括切割、磨削、抛光和镶嵌等步骤。
切割是指将合成金刚石切割成所需的形状，常用的切割工具有金刚石刀片和线锯等。
磨削是指对金刚石进行精细加工，以获得平滑的表面和精确的尺寸。
抛光是将金刚石表面进行处理，提高其光洁度和亮度。
镶嵌是将金刚石嵌入到合适的基座或工具中，以便于使用和固定。
人造金刚石的生产工艺流程是一个复杂而严谨的过程，需要精确的控制和操作。
每个步骤都对最终产品的质量和性能产生重要影响。
通过不断优化和改进工艺流程，可以获得更高质量的人造金刚石，满足不同领域的需求。
总结起来，人造金刚石的生产工艺流程包括原料选择、合成、成长和加工等多个步骤。
原料选择是选择高纯度石墨作为合成金刚石的原料；合成是通过高温高压合成反应得到金刚石；成长是金刚石晶核逐渐生长形成单晶或多晶体；加工是将金刚石切割、磨削、抛光和镶嵌等工艺处理，最终获得所需的金刚石制品。
人造金刚石工艺流程
人造金刚石工艺流程
《人造金刚石工艺流程》
人造金刚石是一种由人工合成的类似于自然金刚石的材料。
它具有硬度高、抗磨性强和光泽度好的特点，因此在工业领域有着广泛的应用。
人造金刚石的制作工艺流程十分复杂，需要经过多道工序才能完成。
首先，制作人造金刚石的原料主要是碳化硅和金属粉末。
这些原料会经过特定的配比和混合后，放入高温、高压的环境中进行化学反应。
这个过程称为高温高压合成，是制作人造金刚石材料的关键步骤。
在高温高压合成的过程中，原料会经过几个小时甚至数天的时间才能形成金刚石晶体。
其间，需要控制好温度和压力的变化，以确保金刚石晶体的质量和稳定性。
接下来，通过化学方法处理，将合成金刚石晶体从金属基底中剥离，得到初步成型的金刚石。
之后，还需要采用切割、磨削、抛光等工艺，将初步成型的金刚石进行精细加工，使其达到工业标准的要求。
最后，经过检测和质量控制，将人造金刚石进行分级和包装，最终成品可以用于工具、磨料、刀具和珠宝等领域。
人造金刚石的工艺流程虽然复杂，但是通过现代科技的力量，已经可以实现规模化的生产，为各行各业提供高品质的金刚石
材料。
随着技术的不断进步，相信人造金刚石将会在未来发挥更大的作用。
高品级、高性能人造金刚石合成工艺的实验研究
晶价格一降再 降 ， 国内各 个金 刚石 生 产厂 家或 凭借其技术 实力 自主研 发 ， 凭借 雄厚 的经济 或 实力进行技术买 断 ， 完成 了金 刚石 合成 材料 的 自主生产 ， 实现 了其 产 品的特 色化 、 优质化 ， 把
握 了市场竞争 的主动权 ， 增强 了市场竞争力 。 本文主要 通过 不 同材料 的配 比合 成试 验 、
场 的建 立 。优 选 加热 介 质 （ 墨材 料 的密 度 、 石 厚
度 ） 通过 改变石墨 纸密度 、 度达 到加热 的均 ， 厚
匀， 使合 成腔 内保持稳 定 的温 度 场。主要实 验
采用密度 １ ３ ．３石 墨 纸进 行 ， 主要 考 虑 为 １ ３ ．３ 密度加热介质合成稳定 ， 重复性 良好 。
ｒ Ｉ 测标准》 ｒ 检 ｒ 进行热 稳定性检测 ； 采用进 口色
、
：
复 合 白云 石
季＿＼＼．
、
度分析仪 、 杂质分析仪 ， 国际标 准检测金刚石 按 透 明度 Ｌ 绿度 ａ 色度 Ｓ 、 、 ｂ及磁化率 Ｍａ 。
图 １ 合 成 用 叶 腊 石 块
・加热介质选择 ： 作 为合成腔 体发 热元 件 ， 直接 关 系 到温度
通过不 同材料 的配 比合成 实验 、 同合成工 艺 的对 比分析 ， 不 总结 出一种合 成高 品
级、 高性能人造金刚石 的工艺方 法。 关键词 实验 合成工艺 高品级、 高性能人造金 刚石
Ｅｘ ｒｍ ｅ ａ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｙ ｈｅ ｉ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎｔ ｔｃ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈｅ Ｓ ｎｔ ｔｃ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＳｙ ｈｅ ｉ Ｄｉｍ ｏ ｔ Ｈ ｉ ｈ Ｇ ｒ ｄｅ ａ ｉ ｈ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ａ ｎｄ ｗｉｈ ｇ ａ ｎｄ Ｈ ｇ ｒ ｏ ｍ ｎｃ
人造金刚石的制备方法
人造金刚石的制备方法宝子，今天咱来唠唠人造金刚石咋制备的。
咱先说一种常见的方法，高温高压法。
这就像是给原料来一场超级“热压大挑战”。
把石墨这种原料，还有触媒啥的，放在一个特制的装置里。
这个装置能制造出超级高的温度和压力呢。
高温能让原子们都活跃起来，就像小朋友们在游乐场里疯跑一样。
高压呢，就像有一双大手，把那些原子往一块儿挤。
在这种高温高压的环境下，石墨的原子结构就会发生变化，慢慢地就变成金刚石啦。
不过这个过程可不容易，温度和压力的控制得特别精准，就像厨师做菜放盐一样，多一点少一点都不行。
还有一种方法叫化学气相沉积法。
这个听起来就很“高大上”，其实也挺有趣的。
简单来说，就是让含碳的气体在一定的条件下分解。
就像把一个装满小零件的盒子晃一晃，小零件就散出来了。
这些分解出来的碳原子呢，会在基底上慢慢地沉积。
这个基底就像是一个小床，碳原子就像一个个小娃娃躺在上面。
然后它们就会一层一层地堆积起来，最后就形成了金刚石。
这个方法的好处是可以做出形状比较特别的金刚石，不像高温高压法做出来的形状比较单一。
人造金刚石的制备可是个很厉害的技术呢。
它在好多地方都能用得上。
比如说在工业上，金刚石硬度超级高，用来做切割工具，就像一把超级锋利的小刀，不管是切金属还是切石材，都特别厉害。
而且人造金刚石的出现，也让更多的人能用上这种超棒的材料。
以前天然金刚石可稀有了，贵得很。
现在有了人造的，就像把高高在上的公主拉到了人间，大家都能享受到金刚石带来的好处啦。
不过呢，制备人造金刚石还是有很多挑战的，科学家们还在不断地研究，想让这个过程更简单、成本更低、质量更好呢。
人造金刚石原理
人造金刚石原理金刚石，作为一种珍贵的宝石，具有极高的硬度和热导率，因此被广泛应用于工业领域。
然而，天然金刚石的产量有限，价格昂贵，难以满足市场需求。
为了解决这个问题，人们发明了一种制造人造金刚石的方法，从而使得金刚石的应用范围进一步扩大。
人造金刚石的制造原理是利用高温高压技术。
首先，需要选择合适的碳源和金刚石晶种作为原料。
常用的碳源有石墨、有机物等，而金刚石晶种则是人工制备的金刚石微晶粉末。
将这些原料放入高温高压装置中，施加高温高压条件，使原料在相应的温度和压力下进行反应。
在高温高压的环境下，碳源会逐渐转变为液态，然后在金刚石晶种的作用下，形成新的金刚石晶体。
由于高温高压的作用，新生成的金刚石晶体会以均匀的结构排列，从而具有优异的物理性能。
整个制造过程需要经历几个小时甚至几天的时间，具体时间取决于所使用的温度和压力条件。
人造金刚石的质量受到制造条件的影响。
首先，温度是影响金刚石形成的重要参数。
较高的温度有助于碳源的转化和金刚石的生长，但过高的温度可能会导致金刚石晶体的热解和脱碳。
其次，压力也是影响金刚石形成的关键因素。
较高的压力有助于增加碳源的反应速率和金刚石的生长速度，但过高的压力可能导致金刚石晶体的破碎和变形。
除了高温高压技术外，还有其他方法可以制造人造金刚石。
例如，化学气相沉积法（CVD）可以在较低的温度和压力条件下制造金刚石薄膜。
该方法利用气体中的碳源，在金刚石晶种的催化下，使金刚石层逐渐沉积在基底上。
这种方法制备的金刚石薄膜具有良好的附着力和均匀性，适用于一些特殊的应用领域。
人造金刚石的应用非常广泛。
首先，它被广泛用于工业领域，如切割、磨削和钻孔等。
人造金刚石具有极高的硬度和热导率，能够快速、高效地完成各种加工任务。
其次，人造金刚石还可以用于制造高性能的电子器件。
金刚石具有优异的热稳定性和电绝缘性能，适用于制作高功率微电子器件。
此外，金刚石还可以用于制作高压电极、光学窗口等。
人造金刚石的制造技术不断发展，新的方法和工艺不断涌现。
人造金刚石是如何形成的
人造金刚石是如何形成的
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人造金刚石因其优异的物理和化学性能，如高硬度、高耐磨性、高 导热性等，被广泛应用于工业、珠宝、医疗等领域
随着技术的不断进步，人造金刚石的合成方法和应用领域也在不断 拓展
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未来，随着科技的进步和市场需求的增加，人造金刚石产业将会有 更加广阔的发展前景
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THANKS
再见
2023 人造金刚石是如何形成的
人造金刚石是如何形成的
目录
Байду номын сангаас造金刚石是如何形成的
人造金刚石是一种由人工合成的宝石，其形成过程需要高温高压条件。以下是人造金刚石 形成的基本步骤
制备石墨原料：石墨是一种 由碳原子组成的矿物，具有 优异的导电性能和耐高温性 能。在人造金刚石的制备过 程中，需要使用高纯度的石 墨作为原料
态
杂质和缺陷的控制：在合 成钻石的过程中，可能会 引入一些杂质和缺陷，如 氮、氧、氢等元素。这些 杂质和缺陷会影响钻石晶
体的光学和物理性质
冷却速度：在合成钻石后， 冷却速度也会影响钻石晶 体的质量和特性。过快的 冷却速度可能会导致内部 应力的产生，从而影响钻
石晶体的稳定性
后期处理：在获得合成钻 石后，需要进行一系列的 后期处理，如切割、打磨 和抛光等，以改善其外观 和质量。这些处理过程也 会影响最终产品的质量和
形成钻石晶体：在高温高压 条件下，石墨会转化为钻石 晶体。这个过程可以通过两 种方式实现：静态法和动态 法
人造金刚石是如何形成的
总的来说，人造金刚石的形成过程需要经过多个步骤，包括制备石墨原料、形成钻石晶体 、合成钻石的冷却和加工以及加工和修饰等。这个过程需要精确控制温度、压力和化学环 境等多个因素，以确保获得高质量的人造金刚石 除了上述的基本步骤，还有一些关键因素决定着人造金刚石的质量和特性，包括
人造金刚石的生产工艺
人造金刚石的生产工艺
人造金刚石是在实验室中通过模拟地壳中金刚石形成的高温高压条件下制作而成的。
其生产工艺主要分为化学气相沉积法、高温高压合成法和热解法。
化学气相沉积法是一种常用的制备人造金刚石的方法。
该方法通过在密封的反应釜中加热并注入一定比例的甲烷和氢气，在高温环境下产生化学反应。
甲烷在高温下分解为碳和氢气，这些碳原子将在反应釜的金刚石结晶上沉积，并逐渐形成人造金刚石晶体。
高温高压合成法是一种模拟地壳深层高温高压环境的制备人造金刚石的方法。
该方法使用一个特殊的合成装置，将金属碳和溶剂媒介物放入高压装置中，在高温高压的环境中，通过长时间的反应使金属碳逐渐转变为人造金刚石。
这种方法的优点是制备出来的人造金刚石晶体质量较好，适合用于宝石和刀具等领域。
热解法是一种通过加热杂质中含有的金属碳化物和金刚石晶核，使其通过热解反应产生金刚石的方法。
这种方法通常需要在高温下进行，并且需要使用特殊的反应装置。
在反应过程中，金属碳化物会发生热解反应，产生碳原子，这些碳原子会在金刚石晶核上沉积并逐渐形成人造金刚石晶体。
无论是哪种方法，人造金刚石的生产过程都需要特殊的装置和环境条件。
此外，制备过程中还需要控制温度、压力、气体流量等参数，以确保金刚石晶体的质量和形态符合预期要求。
另
外，在制备金刚石晶体的过程中，通常还需要对原料进行前处理，例如提纯、筛选和粉碎等。
人造金刚石的生产工艺在不断的发展和改进中，目前已经能够制备出高质量和大规模的人造金刚石晶体。
这些人造金刚石晶体在工业、宝石和切割领域有着广泛的应用前景，将为人们带来更多的经济效益和科学价值。
人造金刚石的合成方法[发明专利]
![人造金刚石的合成方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/90f71a24d5bbfd0a7856731d.png)
专利名称：人造金刚石的合成方法专利类型：发明专利
发明人：韩光泰
申请号：CN02158892.9
申请日：20021230
公开号：CN1511783A
公开日：
20040714
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：人造金刚石的合成方法涉及一种人造金刚石的合成方法。
主要是为解决用现有的合成方法生产的金刚石产量低，优质品率低的问题而研究的。
本发明的方法是：将触媒、碳片、叶蜡石块组装在一起，在130－140℃温度中烘烤，合成的工艺参数为：送温80MP、中停88MP、保压100MP、合成功率70、中停时间40秒。
优点是：产量高，单产39克拉，优质品率高，强度≥13公斤以上比例为30％左右。
申请人：韩光泰
地址：111000 辽宁省辽阳市北新华路一里辽阳市金刚石制品厂
国籍：CN
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一种高品级人造金刚石的制备方法及其反应系统[发明专利]
![一种高品级人造金刚石的制备方法及其反应系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c6d08f2cbb4cf7ec4bfed0ce.png)
专利名称：一种高品级人造金刚石的制备方法及其反应系统专利类型：发明专利
发明人：彭靖,彭英利,马承愚,周玉
申请号：CN201910643247.8
申请日：20190702
公开号：CN112169707A
公开日：
20210105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种高品级人造金刚石的制备方法及其反应系统，采用超临界水作为制备介质，以多种碳源为原料在超临界状态的温度和压力下和氢气催化作用下，经1‑10日可连续高质量制备出高品级人造金刚石。
其反应系统是制备高品级人造金刚石的核心，采用双重加热控制和悬浮式母料吊栏定位结构设计是反应装置制备高品级人造金刚石的关键。
申请人：深圳市智合碳硅科技有限公司
地址：518109 广东省深圳市龙华区龙华街道玉翠社区昌永路智和科技园5号203
国籍：CN
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高品级高性能人造金刚石合成材料及基本工艺的实验研究应用
高品级、高性能人造金刚石合成材料及工艺实验研究一、前言当前，超硬材料行业市场竞争激烈，随着国内人造金刚石单次合成效率提高，金刚石单晶价格一降再降，国内各个金刚石生产厂家或凭借其技术实力，自主研发或凭借雄厚经济实力进行技术买断等方式，完毕了金刚石合成材料自主生产化，实现了其产品特色化、优质化，把握了市场竞争积极权，增强了市场竞争力。
本文重要通过不同材料配比合成实验、不同合成工艺对比分析，摸索一种能合成出具备晶日特色高品级、高性能人造金刚石合成材料以及与材料相适合合成工艺。
通过此项实验研究解决高品级、高性能人造金刚石合成材料自主化生产，同步通过合成工艺研究，实现两面顶合成技术向六面顶合成技术转化，从而实现高品级、高性能人造金刚石生产自产化。
二、实验办法1）合成设备：采用φ500mm及φ600mm缸径压机进行合成实验，该设备采用国内先进工业控制机自动控制，具备压力、温度动态跟踪补偿，位移精准测定，恒功率输出，功率补偿随电网电压实现功率自动化补偿控制并图形显示功能。
2）实验用原材料：●粉末成型复合传压介质：叶腊石块选取关系到合成密封性、合成压力，在叶腊石块优选中充分借鉴了直接加热白云石衬套，由于白云石具备优良保温性和不发生相变特性，因而叶腊石块内复合白云石，同步复合衬套又可提高压力运用率。
经重复实验拟定新材料合成用叶腊石块为：●加热介质选取：作为合成腔体发热元件，直接关系到温度场建立。
优选加热介质（石墨材料密度、厚度），通过变化石墨纸密度、厚度达到加热均匀，使合成腔内保持稳定温度场。
重要实验采用密度1.33石墨纸进行，重要考虑为1.33密度加热介质合成稳定，重复性良好。
●导电钢圈、双色环选取：计算合成用原副编电流，采用导电面积法计算导电钢圈截面，配合叶腊石、白云石构成双色环。
●屏蔽、绝缘材料选取：绝缘杯在合成中起绝缘、屏蔽作用，用于合成柱间接加热，其直接与合成柱接触，其中成分、杂质将影响到金刚石品质及黑颗粒状况，在选取屏蔽材料时对白云石、氧化镁材料进行了对比。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910273002.0
(22)申请日 2019.04.04
(71)申请人 河南黄河旋风股份有限公司
地址 461500 河南省许昌市长葛市人民路
200号
(72)发明人 李振宇 郭得良 赵自勇 孟伟民
刘拾霞
(74)专利代理机构 北京科家知识产权代理事务
所(普通合伙) 11427
代理人 陈娟
(51)Int.Cl.
B01J 3/06(2006.01)
(54)发明名称
一种合成高品级人造金刚石片晶用晶床的
制造方法
(57)摘要
本发明涉及一种合成高品级人造金刚石片
晶用晶床的制造方法，它通过对原料反复进行粉
碎和压制的过程，实现对晶床原料的筛选，所制
成的晶床更适用于高品级人造金刚石片晶，并且
采用本方法制得的晶床进行片晶的合成，
可保证晶床的纯净度。
本发明的晶床，对合成高品级片
晶的重复性较好，合成出的片晶无包裹体颜色浅
黄，片晶的透明度好，品质好，可实现批量生产且
生产成本低。
权利要求书1页 说明书2页CN 110075759 A 2019.08.02
C N 110075759
A
权 利 要 求 书1/1页CN 110075759 A
1.一种合成高品级人造金刚石片晶用晶床的制造方法，其特征在于：它采用高纯度氧化镁粉为原料，在其中加入蒸馏水进行混匀，而后进行压制；压制完成后粉碎造粒并采用筛子进行筛选，然后对筛选物再次进行压制；经过反复的筛选和压制后进行烧制即可。
2.根据权利要求1所述的一种合成高品级人造金刚石片晶用晶床的制造方法，其特征在于：所述的高纯度氧化镁粉的纯度为99.99％，作为原料的氧化镁粉的目数为300目。
3.根据权利要求2所述的一种合成高品级人造金刚石片晶用晶床的制造方法，其特征在于：所述的氧化镁粉在压制和粉碎的循环过程中，压制过程的压力依次降低。
4.根据权利要求3所述的一种合成高品级人造金刚石片晶用晶床的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)将纯度为99.99％的氧化镁粉(300目)中加入其重量2％的蒸馏水混匀；
(2)将混匀的氧化镁粉在四柱压机上用15Mpa压力压成3-4毫米厚的圆柱体；
(3)将压成圆柱体破碎后在研钵内造粒成细颗粒，过80目的筛子；
(4)将筛下物在四柱压机上用10Mpa的压力压成3-4毫米厚的圆柱体；
(5)然后进烘箱用1400-1600度烧制4-8小时即为成品。
2。