CN103285873A - 一种合成多晶金刚石用触媒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成多晶金刚石用触媒及其制备方法,该触媒按重量比由以下原料制成,铁:29%-33.3%,锰28%-30%,镍:19.7%-20.1%,硅:14%-15%,铁:5%-6%。本发明还公开了上述触媒的制备方法。本发明的有益效果是:本发明的触媒在合成多晶金刚石时,具有合成压力和合成温度范围广、单产高、时间短、合成过程易控制的优点,得到的金刚石具有不规则形状、杂质少、深绿色、热稳定和自锐性好的特点,同时本发明触媒在制备过程中,改变了触媒的晶粒结构,增加了触媒的合成范围,总体上,本发明提高了触媒的成品率、节约原材料、提高了生产效率和降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及超硬材料合成用催化剂,具体涉及一种合成多晶金刚石用触媒及其制备方法。
背景技术
人造金刚石是在超高压高温条件下,在触媒金属的参与下,由石墨转化而成的。合成出高品级人造金刚石,在超高压高温的合成环境下,使用镍锰或镍钴触媒,目前通用的触媒是Ni70-Mn25-Go5,将石墨转化为单晶金刚石。单晶金刚石存在磁性大,强度低的缺陷,已经不能满足市场需求,多晶金刚石颗粒由多个嵌式结构的亚晶所组成,强度高,更能满足国内外高端市场需求,为了合成出多晶人造金刚石,目前使用的触媒不能满足需求。此外,合成人造金刚石用触煤的传统生产工艺是: 配料一冲压—抛光一分选一包装。这种工艺存在工序长、能耗大、材料利用率不高的问题,同时生产的触煤不可避免含有因铸造而产生的气孔、疏松、成份偏析,晶体粗大等缺陷,不利于优质金刚石的生长。
发明内容
为了克服上述缺陷,本发明提供一种合成多晶金刚石用触媒及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:一种合成多晶金刚石用触媒,按重量比由以下原料制成,铁:29%-33.3%,锰28%-30%,镍:19.7%-20.1%,硅:14%-15%,铁:5%-6%。优选的,按重量百分比由以下原料制成,铁:30%,锰:30%,镍:20%,硅:15%,碳:5%。
进一步,所述的触媒为不规则形状,粒度80-400目。
进一步,上述合成多晶金刚石用触媒的制备方法,包括以下步骤:
1)、按上述配比分别称取触媒原料铁、锰、镍、硅和碳;
2)、将1)中原料通过水雾化的方法制备成原始触媒;
3)、将2)中原始触媒用触媒筛筛选出3个粒度,3个粒度分别为80/100、200/250、300/400;
4)、将3)中3个粒度按重量比1.9-2:2.8-3.1:5-5.3混合;优选的,3个粒度按重量比2:3:5混合;
5)、将4)中得到的混合物放入不锈钢盒内用600-680度温度烘烤15-25分钟,得到合成多晶金刚石用触媒。
本发明的有益效果是:本发明的触媒在合成多晶金刚石时,具有合成压力和合成温度范围广、单产高、时间短、合成过程易控制的优点,得到的金刚石具有不规则形状、杂质少、深绿色、热稳定和自锐性好的特点,同时本发明触媒在制备过程中,改变了触媒的晶粒结构,增加了触媒的合成范围,总体上,本发明提高了触媒的成品率、节约原材料、提高了生产效率和降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,但本发明并不限与此。
本发明提供了一种合成多晶金刚石用触媒,按重量比由以下原料制成,铁:29%-33.3%,锰28%-30%,镍:19.7%-20.1%,硅:14%-15%,铁:5%-6%。优选的,按重量百分比由以下原料制成,铁:30%,锰:30%,镍:20%,硅:15%,碳:5%。
触媒为不规则形状,粒度80-400目。
本发明合成多晶金刚石用触媒的制备方法,包括以下步骤:
1)、按上述配比分别称取触媒原料铁、锰、镍、硅和碳;
2)、将1)中原料通过水雾化的方法制备成原始触媒;
3)、将2)中原始触媒用触媒筛筛选出3个粒度,3个粒度分别为80/100、200/250、300/400;
4)、将3)中3个粒度按重量比1.9-2:2.8-3.1:5-5.3混合;优选的,3个粒度按重量比2:3:5混合;
5)、将4)中得到的混合物放入不锈钢盒内用600-680度温度烘烤15-25分钟,得到合成多晶金刚石用触媒。
下面列举几个实施例。
实施例1:
本实施例触媒的原料配方:铁:30%,锰:30%,镍:20%,硅:15%,碳:5%。
上述触媒的制备方法为:包括以下步骤:
1)、按上述配比分别称取触媒原料铁、锰、镍、硅和碳;
2)、将1)中原料通过水雾化的方法制备成原始触媒;
3)、将2)中原始触媒用触媒筛筛选出3个粒度,3个粒度分别为80/100、200/250、300/400;
4)、将3)中3个粒度按重量比2:3:5混合;
5)、将4)中得到的混合物放入不锈钢盒内用600度温度烘烤15分钟,得到合成多晶金刚石用触媒。
实施例2:
本实施例触媒的原料配方为:铁:29%,锰30%,镍: 20.1%,硅:14.9%,铁:6%。
上述触媒的制备方法为:包括以下步骤:
1)、按上述配比分别称取触媒原料铁、锰、镍、硅和碳;
2)、将1)中原料通过水雾化的方法制备成原始触媒;
3)、将2)中原始触媒用触媒筛筛选出3个粒度,3个粒度分别为80/100、200/250、300/400;
4)、将3)中3个粒度按重量比2:3:5混合;
5)、将4)中得到的混合物放入不锈钢盒内用680度温度烘烤24分钟,得到合成多晶金刚石用触媒。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种合成多晶金刚石用触媒,其特征在于:按重量比由以下原料制成,铁:29%-33.3%,锰28%-30%,镍:19.7%-20.1%,硅:14%-15%,铁:5%-6%。
2.根据权利要求1所述的合成多晶金刚石用触媒,其特征在于:按重量百分比由以下原料制成,铁:30%,锰:30%,镍:20%,硅:15%,碳:5%。
3.根据权利要求1所述的触媒,其特征在于:所述的触媒为不规则形状,粒度80-400目。
4.根据权利要求1-3任一所述合成多晶金刚石用触媒的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)、按上述配比分别称取触媒原料铁、锰、镍、硅和碳;
2)、将1)中原料通过水雾化的方法制备成原始触媒;
3)、将2)中原始触媒用触媒筛筛选出3个粒度,3个粒度分别为80/100、200/250、300/400;
4)、将3)中3个粒度按重量比1.9-2:2.8-3.1:5-5.3混合;
5)、将4)中得到的混合物放入不锈钢盒内用600-680度温度烘烤15-25分钟,得到合成多晶金刚石用触媒。
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