CN103285873B - 一种合成多晶金刚石用触媒及其制备方法 - Google Patents

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%，碳：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

一种合成多晶金刚石用触媒及其制备方法

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%，碳：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目、200/250目、300/400目；

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%，碳：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目、200/250目、300/400目；

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目、200/250目、300/400目；

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%，碳：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目、200/250目、300/400目；

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%，碳：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目、200/250目、300/400目；

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。