CN107413283B - 一种提高树脂金刚石单块产能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高树脂金刚石单块产能的方法，步骤包括：1）、将催化剂与石墨粉制成合成棒；2）、合成棒与叶腊石块、导电钢圈、导电管、导电片、保温管、保温片组装成金刚石合成块；3）、利用静压触媒法对金刚石合成块进行加压加热合成，实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证；所述步骤3）中加热时间共180s；其中加热60s后功率突降14.6%‑19.3%，维持120s后停止加热。本发明的有益效果是：通过压力、功率的变化生产出树脂金刚石；利用该工艺生产的树脂金刚石为镶嵌式或马塞克形状，具有较高的热稳定性和高的磨削效率、极好的自锐性能。该工艺缩短了树脂金刚石的合成时间，提高了生产效率和单块产量。

Description

一种提高树脂金刚石单块产能的方法
技术领域
本发明涉及提高树脂金刚石单块产能的方法，属于超硬材料合成技术领域。
背景技术
人造金刚石技术中，最成熟且得到较广泛应用的是静压法，它主要是利用液压六面顶压机产生的静高压和电流产生的高温在触媒的作用下使石墨发生相变转化为树脂金刚石，树脂金刚石与单晶金刚石相比，颗粒呈不规则状，在精磨用途上优于其它超硬材料产品，多用于树脂结合剂砂轮等产品，所以此树脂金刚石也称为树脂金刚石。目前此树脂金刚石受合成工艺影响，合成腔体为Φ30-Φ35mm，如果单块产量低，生产效率低，会造成大规模生产成本较高。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种提高树脂金刚石单块产能的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种提高树脂金刚石单块产能的方法，步骤包括：1）、将催化剂与石墨粉制成合成棒；2）、合成棒与叶腊石块、导电钢圈、导电管、导电片、保温管、保温片组装成金刚石合成块；3）、利用静压触媒法对金刚石合成块进行加压加热合成，实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证；所述步骤3）中加热时间共180s；其中加热60s后功率突降14.6%-19.3%，之后保保持120s。功率突降可以弥补树脂金刚石成核时释放的热量，同时促使金刚石的各晶面呈现不同的生长速度、进而形成不规则的晶形，满足树脂金刚石自锐性成长的要求，也缩短了合成时间，提高了生产效率。
进一步，上述催化剂为含硼催化剂，含硼催化剂生产出的金刚石在抗氧化性、耐热性和化学惰性方面均优于普通金刚石，同时具有优良的半导体性能。
进一步，叶蜡石块为南非黑叶蜡石按大、中、小三种粒度进行5:4:1混料，之后再添加10%的水玻璃胶混合均匀，最后进行粉压成型。大粒度南非黑叶蜡石的粒径为2mm。中粒度南非黑叶蜡石的粒径为1mm。小粒度南非黑叶蜡石的粒径为0.3mm。
进一步，所述的控制压力曲线为：初始压力为1.1-1.3MPa，在62s-66s之间升压到44-46MPa并保压55s-60s，之后在7s-15s之间升压到47-49MPa，保压260s-280s后泄压；所述的控制功率曲线为：升压开始后40s-48s后开始加热，初始功率为4.8-5.2Kw，保持60s，之后突降到4.1-4.2Kw，保持120s后停止加热。
本发明的有益效果是：通过压力、功率的变化生产出树脂金刚石；利用该工艺生产的树脂金刚石为镶嵌式或马塞克形状，具有较高的热稳定性和高的磨削效率、极好的自锐性能。该工艺缩短了树脂金刚石的合成时间，提高了生产效率和单块产量。
附图说明
图1为本发明的压力功率时间曲线图。
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。
实施例1
一种提高树脂金刚石单块产能的方法，步骤包括：1）、将催化剂与石墨粉制成合成棒；2）、合成棒与叶腊石块、导电钢圈、导电管、导电片、保温管、保温片组装成金刚石合成块；3）、利用静压触媒法对金刚石合成块进行加压加热合成，实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证。如图1所示，控制压力曲线为：初始压力为1.1MPa，在62s之间升压到44MPa并保压55s，之后在7s之间升压到47MPa，保压260s后泄压；所述的控制功率曲线为：升压开始后40s后开始加热，初始功率为4.8Kw，保持60s，之后突降到4.1Kw，保持120s后停止加热。
实施例2
一种提高树脂金刚石单块产能的方法，步骤包括：1）、将催化剂与石墨粉制成合成棒；2）、合成棒与叶腊石块、导电钢圈、导电管、导电片、保温管、保温片组装成金刚石合成块；3）、利用静压触媒法对金刚石合成块进行加压加热合成，实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证。如图1所示，控制压力曲线为：初始压力为1.3MPa，在66s之间升压到46MPa并保压60s，之后在15s之间升压到49MPa，保压280s后泄压；所述的控制功率曲线为：升压开始后48s后开始加热，初始功率为5.2Kw，保持60s，之后突降到4.2Kw，保持120s后停止加热。
实施例3
一种提高树脂金刚石单块产能的方法，步骤包括：1）、将催化剂与石墨粉制成合成棒；2）、合成棒与叶腊石块、导电钢圈、导电管、导电片、保温管、保温片组装成金刚石合成块；3）、利用静压触媒法对金刚石合成块进行加压加热合成，实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证。如图1所示，控制压力曲线为：初始压力为1.2MPa，在65s之间升压到45MPa并保压57s，之后在10s之间升压到48MPa，保压270s后泄压；所述的控制功率曲线为：升压开始后45s后开始加热，初始功率为5Kw，保持60s，之后突降到4.15Kw，保持120s后停止加热。
以上实施例1-3中催化剂为含硼催化剂，叶蜡石块为南非黑叶蜡石按大、中、小三种粒度进行5:4:1混料，之后再添加10%的水玻璃胶混合均匀，最后进行粉压成型。大粒度南非黑叶蜡石的粒径为2mm。中粒度南非黑叶蜡石的粒径为1mm。小粒度南非黑叶蜡石的粒径为0.3mm。
采用本发明的工艺方法，使原来的Φ500缸径压机合成生产的Φ30腔体树脂金刚石单产产能60克拉。Φ650缸径压机生产Φ40腔体单块产能250克拉，大大提高设备的产能，为批量大规模生产提高有力的依据。
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 (3)

1.一种提高树脂金刚石单块产能的方法，步骤包括：1)、将催化剂与石墨粉制成合成棒；2)、合成棒与叶腊石块、导电钢圈、导电管、导电片、保温管、保温片组装成金刚石合成块；3)、利用静压触媒法对金刚石合成块进行加压加热合成，实际合成温度和合成压力分别采用控制功率曲线和控制压力曲线保证；其特征在于：所述步骤3)中控制压力曲线为：初始压力为1.1-1.3MPa，在62s-66s之间升压到44-46MPa并保压55s-60s，之后在7s-15s之间升压到47-49MPa，保压260s-280s后泄压；所述的控制功率曲线为：升压开始后40s-48s后开始加热，初始功率为4.8-5.2Kw，保持60s，之后突降到4.1-4.2Kw，保持120s后停止加热。
2.根据权利要求1所述的提高树脂金刚石单块产能的方法，其特征在于：所述的催化剂为含硼催化剂。
3.根据权利要求1所述的提高树脂金刚石单块产能的方法，其特征在于：所述的叶蜡石块为南非黑叶蜡石按大、中、小三种粒度进行5:4:1混料，之后再添加10％的水玻璃胶混合均匀，最后进行粉压成型；所述的大粒度南非黑叶蜡石的粒径为2mm；所述的中粒度南非黑叶蜡石的粒径为1mm；所述的小粒度南非黑叶蜡石的粒径为0.3mm。
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