CN115124035A - 一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，包括如下步骤：步骤一：对人体头发进行除杂、去油、清洗后再烘干；步骤二：将人体头发进行粉碎；步骤三：将完成粉碎的头发放入真空炭化机；步骤四：将步骤三种得到的碳浸入强酸及强碱中，去除杂质，进行提纯处理；步骤五：将完成提纯的碳注入高温高压反应室；步骤六：控制高温高压反应室的温度和压力，即可制得人工钻石。本发明利用含碳材料制备钻石时，采用分步加温加压，对加压加热时机和温度范围进行了严格控制，节约了制备周期，制备得到的人工钻石纯度高、色泽好、韧性强，可以长时间保存，适合人们留存用于纪念已逝的故人或者宠物。
Description
技术领域
本发明涉及钻石合成技术领域，具体为一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法。
背景技术
头发是由蛋白质组成,含有碳、氢、氧、氮及少量的硫,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等元素，能够提供制备金刚石的碳源。
钻石，又名金刚石，是由C原子与相邻的4个C原子构成正四面体结构，这种结构使得钻石具有高硬度、化学性质稳定的优点，是目前已知最硬的物质。
由于钻石非常稀有、坚硬、光彩剔透、璀璨夺目，被人们作为永恒与爱的象征赠送于爱人、亲人，然而为了更好的表达对爱人和亲人的爱意，人们想要将亲人和爱人的头发制作成钻石，但是将头发作为原料制作钻石的工艺较为复杂，因此需要对该技术进一步的研究。
所以需要针对上述问题设计一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，包括如下步骤：
步骤一：对人体头发进行除杂、去油、清洗后再烘干；
步骤二：将人体头发进行粉碎，并研磨至0.5～1.5mm粗细；
步骤三：将完成粉碎的头发放入真空炭化机，抽真空至10-3pa，再将毛发加热至700℃，保温40min，再升温至1200℃，保温8min，再升温到1600℃，保温8min，后冷却至室温，炭化完成；
步骤四：将步骤三种得到的碳浸入强酸及强碱中，去除杂质，进行提纯处理；
步骤五：将完成提纯的碳注入高温高压反应室；
步骤六：控制高温高压反应室的温度和压力，先加压至40-80MPa并匀速升温至600-1000℃，保持7-15min，继续加压至120-130MPa，再匀速升温至1600-2000℃，保温12-24h后降温，至600-1000℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，即可制得人工钻石。
优选的，所述步骤一中除杂的具体操作为：用镊子去除托盘中毛发的杂质；去油的具体操作为：将除杂后的毛发放入盛有毛发清洗剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，将清洗后的毛发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为40-50℃，烘烤2-8h。
优选的，所述步骤二中完成粉碎的头发，通过孔径为1.5mm的筛分装置进行筛分。
优选的，所述步骤四中完成提纯的碳进行自然风干处理，直至碳颗粒之间在晃动情况下不发生结团情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用含碳材料制备钻石时，采用分步加温加压，对加压加热时机和温度范围进行了严格控制，节约了制备周期，制备得到的人工钻石纯度高、色泽好、韧性强，可以长时间保存，适合人们留存用于纪念已逝的故人或者宠物。
本发明制得的钻石产品质量过硬，无论从硬度、光泽度、韧度来看，质量优良，并且制备过程中，对于压力、温度的条件相对要求较低，大大降低了能耗，科学合理、适于推广，工艺过程简单。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种技术方案：
一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，包括如下步骤：
步骤一：对人体头发进行除杂、去油、清洗后再烘干，除杂的具体操作为：用镊子去除托盘中毛发的杂质；去油的具体操作为：将除杂后的毛发放入盛有毛发清洗剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，将清洗后的毛发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为40-50℃，烘烤2-8h；
步骤二：将人体头发进行粉碎，并研磨至0.5～1.5mm粗细，完成粉碎的头发，通过孔径为1.5mm的筛分装置进行筛分；
步骤三：将完成粉碎的头发放入真空炭化机，抽真空至10-3pa，再将毛发加热至700℃，保温40min，再升温至1200℃，保温8min，再升温到1600℃，保温8min，后冷却至室温，炭化完成；
步骤四：将步骤三种得到的碳浸入强酸及强碱中，去除杂质，进行提纯处理，完成提纯的碳进行自然风干处理，直至碳颗粒之间在晃动情况下不发生结团情况；
步骤五：将完成提纯的碳注入高温高压反应室；
步骤六：控制高温高压反应室的温度和压力，先加压至40-80MPa并匀速升温至600-1000℃，保持7-15min，继续加压至120-130MPa，再匀速升温至1600-2000℃，保温12-24h后降温，至600-1000℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，即可制得人工钻石。
实施例二
本发明提供一种技术方案：
一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，包括如下步骤：
步骤一：对人体头发进行除杂、去油、清洗后再烘干，除杂的具体操作为：用镊子去除托盘中毛发的杂质；去油的具体操作为：将除杂后的毛发放入盛有毛发清洗剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，将清洗后的毛发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为40-50℃，烘烤2-8h；
步骤二：将人体头发进行粉碎，并研磨至0.7～1.8mm粗细，完成粉碎的头发，通过孔径为1.8mm的筛分装置进行筛分；
步骤三：将完成粉碎的头发放入真空炭化机，抽真空至10-3pa，再将毛发加热至800℃，保温50min，再升温至1300℃，保温10min，再升温到1800℃，保温10min，后冷却至室温，炭化完成；
步骤四：将步骤三种得到的碳浸入强酸及强碱中，去除杂质，进行提纯处理，完成提纯的碳进行自然风干处理，直至碳颗粒之间在晃动情况下不发生结团情况；
步骤五：将完成提纯的碳注入高温高压反应室；
步骤六：控制高温高压反应室的温度和压力，先加压至60-100MPa并匀速升温至800-1000℃，保持10-15min，继续加压至120-130MPa，再匀速升温至1600-2000℃，保温12-24h后降温，至600-1000℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，即可制得人工钻石。
实施例三
一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，包括如下步骤：
步骤一：对人体头发进行除杂、去油、清洗后再烘干，除杂的具体操作为：用镊子去除托盘中毛发的杂质；去油的具体操作为：将除杂后的毛发放入盛有毛发清洗剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，将清洗后的毛发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为50-70℃，烘烤4-8h；
步骤二：将人体头发进行粉碎，并研磨至0.9～1.9mm粗细，完成粉碎的头发，通过孔径为1.9mm的筛分装置进行筛分；
步骤三：将完成粉碎的头发放入真空炭化机，抽真空至10-3pa，再将毛发加热至900℃，保温55min，再升温至1400℃，保温15min，再升温到1900℃，保温15min，后冷却至室温，炭化完成；
步骤四：将步骤三种得到的碳浸入强酸及强碱中，去除杂质，进行提纯处理，完成提纯的碳进行自然风干处理，直至碳颗粒之间在晃动情况下不发生结团情况；
步骤五：将完成提纯的碳注入高温高压反应室；
步骤六：控制高温高压反应室的温度和压力，先加压至70-90MPa并匀速升温至800-1000℃，保持10-15min，继续加压至120-130MPa，再匀速升温至1600-2000℃，保温12-24h后降温，至600-1000℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，即可制得人工钻石。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：对人体头发进行除杂、去油、清洗后再烘干；
步骤二：将人体头发进行粉碎，并研磨至0.5～1.5mm粗细；
步骤三：将完成粉碎的头发放入真空炭化机，抽真空至10-3pa，再将毛发加热至700℃，保温40min，再升温至1200℃，保温8min，再升温到1600℃，保温8min，后冷却至室温，炭化完成；
步骤四：将步骤三种得到的碳浸入强酸及强碱中，去除杂质，进行提纯处理；
步骤五：将完成提纯的碳注入高温高压反应室；
步骤六：控制高温高压反应室的温度和压力，先加压至40-80MPa并匀速升温至600-1000℃，保持7-15min，继续加压至120-130MPa，再匀速升温至1600-2000℃，保温12-24h后降温，至600-1000℃后开始卸压，同时继续降温，至常温常压，即可制得人工钻石。
2.根据权利要求1所述的一种潜用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，其特征在于：所述步骤一中除杂的具体操作为：用镊子去除托盘中毛发的杂质；去油的具体操作为：将除杂后的毛发放入盛有毛发清洗剂的器皿中，再将器皿放入装有去离子水的超声波清洗机中清洗，将清洗后的毛发在真空烘箱中烘干，烘烤温度为40-50℃，烘烤2-8h。
3.根据权利要求1所述的一种潜用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，其特征在于：所述步骤二中完成粉碎的头发，通过孔径为1.5mm的筛分装置进行筛分。
4.根据权利要求1所述的一种潜用定量头发提纯碳化培育出钻石的方法，其特征在于：所述步骤四中完成提纯的碳进行自然风干处理，直至碳颗粒之间在晃动情况下不发生结团情况。
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