CN107311660B - 用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，属一种金刚石合成原料的加工方法；该方法包括如下步骤：步骤A、将石墨含量为99.9%以上的高纯石墨与金刚石微粉按照1999‑1999.9:0.1‑1的比例混合在一起，并通过压机压制成型；步骤B、将上一步骤所得到的混合物连续烧结三次，其中第一次的烧结温度为1050℃‑1150℃，第二次的烧结温度为850℃‑950℃，第三次的烧结温度为750℃‑850℃；采用石墨含量为99.9%以上的高纯石墨与金刚石微粉末混合，经过三次烧结工艺及净化处理，使得碳源成品的一致性和可靠性得到明显提高，并使碳源本身的含氮量得到有效降低，产品颜色等级有效提高，在进行lla钻石合成时渗碳均匀，金刚石生长表面平整。
Description
技术领域
本发明涉及一种金刚石合成原料的加工方法，更具体的说，本发明主要涉及一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法。
背景技术
目前，大颗粒人造钻石已进入了首饰领域，首饰用大颗粒无色金刚石(IIa型)具有很大的市场空间和前景，近年来国内外IIa型钻石合成技术发展迅速，很多企业都具备了工业化生产IIa型钻石的技术基础，其所用方法为温度梯度法。而碳源作为温度梯度法合成IIa型钻石的关键组件，其质量的稳定性有着至关重要的作用，因而有必要针对合成IIa型钻石所使用的碳源的加工方法进行研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，以期望解决现有技术中合成IIa型钻石所用碳源的质量不稳定，影响最终合成IIa型钻石的质量等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所提供的一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤A、将石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉按照1999-1999.9:0.1-1的比例混合在一起，并通过压机压制成型；
步骤B、将上一步骤所得到的混合物连续烧结三次，其中第一次的烧结温度为1050℃-1150℃，保温时间为13h-17h，第二次的烧结温度为850℃-950℃，保温时间为8h-12h，第三次的烧结温度为750℃-850℃，保温时间为8h-12h；
第三次烧结后冷却，得到用于IIa型钻石合成的碳源成品。
作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中采用混料机将高纯石墨与金刚石微粉的混合物混合13h-17h后，采用四柱压机压制成型，然后得到所述步骤B中烧结所使用的混合物。
更进一步的技术方案是：所述的方法还包括步骤C、将步骤B中第三次烧结并冷却后的碳源成品通过密封袋进行真空包装。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：采用石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉末混合，经过三次烧结工艺及净化处理，使得碳源成品的一致性和可靠性得到明显提高，并使碳源本身的含氮量得到有效降低，产品颜色等级有效提高，在进行lla钻石合成时渗碳均匀，金刚石生长表面平整；同时本发明所提供的一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法步骤简单，适于在各类场所中加工生产，应用范围广阔。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
本实施例是一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，该方法包括如下步骤病优选按照由上至下的顺序操作：
步骤1、将石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉按照1999:1的比例混合在一起，并通过压机压制成型；
步骤2、将上一步骤所得到的混合物投入真空烧结炉中连续烧结，本步骤的烧结温度为1050℃，且保温时间为17h；
步骤3、将上一步骤烧结完成后的混合物在真空烧结炉中进行第二次烧结，本步骤的烧结温度为850℃，且保温时间为12h；
步骤4、将上一步骤烧结完成后的混合物在真空烧结炉中进行第三次烧结，本步骤的烧结温度为750℃，保温时间为12h；
步骤5、上述第三次烧结后冷却，得到用于IIa型钻石合成的碳源成品。
正如上述方法步骤所描述的，本实施例采用石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉末混合，经过三次烧结工艺及净化处理，使得碳源成品的一致性和可靠性得到明显提高。
实施例2
本实施例也是一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，该方法包括如下步骤病优选按照由上至下的顺序操作：
步骤1、将石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉按照1999.9:0.1的比例混合在一起，混合方式为采用混料机将高纯石墨与金刚石微粉的混合物混合13h，并采用四柱压机将混合物压制成型；
步骤2、将上一步骤所得到的混合物投入真空烧结炉中连续烧结，本步骤的烧结温度为1150℃，且保温时间为13h；
步骤3、将上一步骤烧结完成后的混合物在真空烧结炉中进行第二次烧结，本步骤的烧结温度为950℃，且保温时间为8h；
步骤4、将上一步骤烧结完成后的混合物在真空烧结炉中进行第三次烧结，本步骤的烧结温度为850℃，保温时间为8h；
步骤5、上述第三次烧结后冷却，得到用于IIa型钻石合成的碳源成品；然后将其通过密封袋进行真空包装。
同样的，正如上述方法步骤所描述的，本实施例采用石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉末混合，经过三次烧结工艺及净化处理，使得碳源成品的一致性和可靠性得到明显提高，并使碳源本身的含氮量得到有效降低，经过发明人进行lla钻石合成生产测试，产品颜色等级有效提高，在进行lla钻石合成时渗碳均匀，金刚石生长表面平整。
实施例3
本实施例仍然是一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，该方法包括如下步骤病优选按照由上至下的顺序操作：
步骤1、将石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉按照1999.5:0.5的比例混合在一起，混合方式为采用混料机将高纯石墨与金刚石微粉的混合物混合17h，并采用四柱压机将混合物压制成型；
步骤2、将上一步骤所得到的混合物投入真空烧结炉中连续烧结，本步骤的烧结温度为1100℃，且保温时间为15h；
步骤3、将上一步骤烧结完成后的混合物在真空烧结炉中进行第二次烧结，本步骤的烧结温度为900℃，且保温时间为10h；
步骤4、将上一步骤烧结完成后的混合物在真空烧结炉中进行第三次烧结，本步骤的烧结温度为800℃，保温时间为10h；
步骤5、上述第三次烧结后冷却，得到用于IIa型钻石合成的碳源成品；然后将其通过密封袋进行真空包装。
同样的，正如上述方法步骤所描述的，本实施例采用石墨含量为99.9％以上的高纯石墨与金刚石微粉末混合，经过三次烧结工艺及净化处理，使得碳源成品的一致性和可靠性得到明显提高，并使碳源本身的含氮量得到有效降低，经过发明人进行lla钻石合成生产测试，产品颜色等级有效提高，在进行lla钻石合成时渗碳均匀，金刚石生长表面平整。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本说明书公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (2)
1.一种用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤A、将石墨含量为99.9%以上的高纯石墨与金刚石微粉按照1999-1999.9 : 0.1-1的比例混合在一起，并通过压机压制成型；步骤A中采用混料机将高纯石墨与金刚石微粉的混合物混合13h-17h后，采用四柱压机压制成型，然后得到步骤B中烧结所使用的混合物；
步骤B、将上一步骤所得到的混合物投入真空烧结炉中连续烧结三次，其中第一次的烧结温度为1050℃-1150℃，保温时间为13h-17h，第二次的烧结温度为850℃-950℃，保温时间为8h-12h，第三次的烧结温度为750℃-850℃，保温时间为8h-12h；
第三次烧结后冷却，得到用于IIa型钻石合成的碳源成品。
2.根据权利要求1所述的用于IIa型钻石合成的碳源的制备方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤C、将步骤B中第三次烧结并冷却后的碳源成品通过密封袋进行真空包装。
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