CN103285772A - 一种无触媒制备金刚石的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在较低温压条件下无触媒制备金刚石的方法，其主要是将纯度为95%以上的新金刚石纳米粉体放入模具钢压样模具中，在0.75MPa下预压成型，把上述预压成型的新金刚石纳米粉体装入叶蜡石模具中，利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压5～30min后，升温至1000～1400℃后保温10～180min，随后停止加热并卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体，经检测，有金刚石生成。本发明制备方法简单、节约成本、无需在金刚石合成前驱物中加入触媒，简化了后续的酸洗提纯工艺。

Description

一种无触媒制备金刚石的方法
技术领域
本发明属于超硬材料制备技术领域，特别涉及一种金刚石的制备方法。
背景技术
目前，在超硬材料制备领域，金刚石的制备方法主要是高温高压法。在无触媒条件下，高温高压制备金刚石的温度和压力比较高（压力大于12GPa，温度大于2000℃），从而对工装设备的要求比较高，而且能源动力消耗比较大。在有触媒条件下，尽管可以大幅度地降低金刚石的合成温度和压力（压力大于5GPa，温度大于1200℃），但其工艺工程中有触媒的消耗，而且增加了后续的酸洗提纯工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备方法简单、能够降低成本的无触媒制备金刚石的方法。
本发明的技术方案如下：
1、将纯度为95%以上的新金刚石纳米粉体放入钢模具中，在0.75MPa条件下，将新金刚石纳米粉体在模具中预压成型；
2、把上述预压成型的新金刚石纳米粉体装入叶蜡石模具中，利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压5～30min后，升温至1000～1400℃后保温10～180min，随后停止加热并卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体，经检测，有金刚石生成。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、制备方法简单，可在较低温低压条件下合成，降低了金刚石的合成工艺条件，减少仪器损耗，节约成本。
2、无需在金刚石合成前驱物中加入触媒，因此，没有触媒的消耗，而且简化了后续的酸洗提纯工艺。
具体实施方式
实施例1
取纯度为95%的新金刚石粉体0.56g，放入钢模具中，在0.75MPa条件下预压成型，随后将其装入六面顶压机的叶蜡石模具中，利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压5min，然后加热至1000℃并保温10min，随后停止加热，待冷却至室温，将六面顶压机卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体，经检测，有金刚石生成。
实施例2
取纯度为97%新金刚石粉体0.565g，放入钢模具中，在0.75MPa条件下预压成型，随后将其装入六面顶压机的叶蜡石模具中。利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压10min，然后加热至1100℃并保温60min，随后停止加热，待冷却至室温，将六面顶压机卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体，经检测，有金刚石生成。
实施例3
取纯度为99%新金刚石粉体0.57g，放入钢模具中，在0.75MPa条件下预压成型，随后将其装入六面顶压机的叶蜡石模具中。利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压20min，然后加热至1200℃并保温120min，随后停止加热，待冷却至室温，将六面顶压机卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体，经检测，有金刚石生成。
实施例4
取纯度为97%新金刚石粉体0.58g，放入钢模具中，在0.75MPa条件下预压成型，随后将其装入六面顶压机的叶蜡石模具中。利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压30min后，然后加热至1400℃并保温180min，随后停止加热，待冷却至室温，将六面顶压机卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体，经检测，有金刚石生成。

Claims (1)

1.一种无触媒制备金刚石的方法，其特征在于：
（1）将纯度为95%以上的新金刚石纳米粉体放入模具钢压样模具中，在0.75MPa下预压成型；
（2）把上述预压成型的新金刚石纳米粉体装入叶蜡石模具中，利用六面顶压机，将新金刚石纳米粉体在4GPa下保压5～30min后，升温至1000～1400℃后保温10～180min，随后停止加热并卸压，取出经高温高压处理后的新金刚石纳米粉体。
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