CN106111153A - 一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法，其组成为按重量百分比计：镍为20‑25％、锰25‑30％、钴2‑4％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。本发明配方设计合理，提高触媒的性价比，提高金刚石的成型粒度、晶体色泽纯度，同时具有极好的自锐能力且热稳定性好。

Description

一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法
技术领域
本发明涉及金刚石生产技术领域，具体属于一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法。
背景技术
金刚石是目前世界已知天然材料中具有最高硬度的晶体材料，在工业领域有着广泛的用途，因其具有晶莹透明的组织、光彩夺目的反射色彩，也被世人做为高级的首饰用品佩戴、珍藏，因天然金刚石储量有限，所以倍显珍贵。通过人们的不断试验、研究，已经开发出人造金刚石的生产工艺，并已投入工业化生产及人造金刚石的规模化应用。人造金刚石的生产需要在非常高的压力及温度下进行，为了使石墨材料快捷的孕育结晶为金刚石晶体组织，人们探索发明了各种催化剂材料，现有催化剂生产工艺成本高、生产过程复杂、成材率低，材料不纯的情况下会使得金刚石生长过程缓慢、所得晶体色泽染杂等问题，所以人们不断的在探索研究新的触媒材料及生产工艺技术。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。但是目前的触媒并不能使金刚石在生长过程中形成多晶结构。
发明内容
本发明的目的是一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法，配方设计合理，提高触媒的性价比，提高金刚石的成型粒度、晶体色泽纯度，同时具有极好的自锐能力且热稳定性好。
本发明的技术方案如下：
一种多晶金刚石合成用触媒，其组成为按重量百分比计：镍为20-25％、锰25-30％、钴2-4％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
所述的镍为20％、锰25％、钴2％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
所述的镍为25％、锰30％、钴4％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
所述的镍为23％、锰27％、钴3％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
所述的镍为24％、锰28％、钴3％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
一种多晶金刚石合成用触媒制备方法，包括如下步骤：按上述配比分别称取触媒原料铁、镍、钴、碳、硅和供硼剂，将所述原料置于中频感应炉中熔炼成合金液，再将所述合金液倾入预先加热到900℃的中间包，然后将中间包的合金液由中间包下设的漏孔流下，流下的合金液柱被高压水泵高速射出的水流雾化成细小液滴并急速凝固而形成水和合金粉末混合的泥浆，所述泥浆经脱水、烘干、筛分得到触媒，得到触媒后选触媒的粒度为60-380目，将触媒放在不锈钢盒内送入马弗炉内，用600～650℃烘烤30分钟后得到不规则形状颗粒的新型触媒。
与现有技术相比有益效果如下：
本发明配方设计合理，提高触媒的性价比，提高金刚石的成型粒度、晶体色泽纯度、降低了生产成本，提高了成材率；使金刚石的晶体成长稳定、晶体组织无色透明，使用效果良好；同时触媒表面氧化变粗糙，改变了触媒的晶粒结构，增加了触媒的合成接触范围，使用本发明处理后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、时间短和合成过程易控制的优点；合成出来的多晶金刚石形状不规则、表面粗糙、杂质少，呈深绿色，具有极好的自锐能力且热稳定性好。
具体实施方式
实施例1，一种多晶金刚石合成用触媒，其组成为按重量百分比计：所述的镍为20％、锰25％、钴2％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
实施例2，一种多晶金刚石合成用触媒，其组成为按重量百分比计：所述的镍为25％、锰30％、钴4％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
实施例3，一种多晶金刚石合成用触媒，其组成为按重量百分比计：所述的镍为23％、锰27％、钴3％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
实施例4，一种多晶金刚石合成用触媒，其组成为按重量百分比计：所述的镍为24％、锰28％、钴3％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
一种多晶金刚石合成用触媒制备方法，包括如下步骤：按上述配比分别称取触媒原料铁、镍、钴、碳、硅和供硼剂，将所述原料置于中频感应炉中熔炼成合金液，再将所述合金液倾入预先加热到900℃的中间包，然后将中间包的合金液由中间包下设的漏孔流下，流下的合金液柱被高压水泵高速射出的水流雾化成细小液滴并急速凝固而形成水和合金粉末混合的泥浆，所述泥浆经脱水、烘干、筛分得到触媒，得到触媒后选触媒的粒度为60-380目，将触媒放在不锈钢盒内送入马弗炉内，用600～650℃烘烤30分钟后得到不规则形状颗粒的新型触媒。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种多晶金刚石合成用触媒，其特征在于：其组成为按重量百分比计：镍为20-25％、锰25-30％、钴2-4％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
2.根据权利要求1所述多晶金刚石合成用触媒，其特征在于，所述的镍为20％、锰25％、钴2％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
3.根据权利要求1所述多晶金刚石合成用触媒，其特征在于，所述的镍为25％、锰30％、钴4％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
4.根据权利要求1所述多晶金刚石合成用触媒，其特征在于，所述的镍为23％、锰27％、钴3％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
5.根据权利要求1所述多晶金刚石合成用触媒，其特征在于，所述的镍为24％、锰28％、钴3％、碳≦0.02％、硼≦0.001％、硅≦0.003％、其余为Fe。
6.根据权利要求1所述的一种多晶金刚石合成用触媒制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按上述配比分别称取触媒原料铁、镍、钴、碳、硅和供硼剂，将所述原料置于中频感应炉中熔炼成合金液，再将所述合金液倾入预先加热到900℃的中间包，然后将中间包的合金液由中间包下设的漏孔流下，流下的合金液柱被高压水泵高速射出的水流雾化成细小液滴并急速凝固而形成水和合金粉末混合的泥浆，所述泥浆经脱水、烘干、筛分得到触媒，得到触媒后选触媒的粒度为60-380目，将触媒放在不锈钢盒内送入马弗炉内，用600～650℃烘烤30分钟后得到不规则形状颗粒的新型触媒。
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