CN1396000A - 一种合成人造金刚石用触媒生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种合成人造金刚石用触媒生产方法，其生产工艺流程是配料、真空熔炼和铸锭、热锻、热轧、氩弧焊对接打卷、机械清洗，冷轧、冲压、表面处理、分选、包装。它比传统的触媒生产工艺增加热锻和连续卷带冷轧生产工序，取消刨面和退火，可以改变触媒的晶粒结构，增加触媒的合成范围。使用这种触媒合成金刚石时，具有合成压力和合成温度范围广、单产高，合成过程易控制等优点，合成的人造金刚石颜色好、晶形好、内部缺陷少、强度高，热稳定性好。此外，本发明能提高触媒的成品率，节约原材料，提高生产效率，降低生产成本。
Description
本发明涉及一种合成人造金刚石用触媒的新生产工艺，是对传统触媒生产工艺的重大改进。
人造金刚石的合成，通常是以触媒作为催化剂，以降低合成温度和压力。合成人造金刚石用触媒的传统生产工艺是：
配料→真空熔炼和铸锭→刨面→热轧→退火→酸洗→剪断→冷轧→冲压→抛光→分选→包装。
在传统工艺生产中，触媒不可避免带有因铸造而产生的气孔、疏松、成份偏析，晶体粗大等缺陷，严重影响其在合成人造金刚石过程中的催化性能和金刚石成品质量。此外，其刨面工艺将铸锭表面的致密层刨掉了，影响了触媒的成品率；剪断工艺费时费力，影响生产效率的提高和生产稳定性。
本发明的目的是提供一种合成人造金刚石用触媒生产新工艺，提高触媒成品率和生产效率，改善触媒内部晶粒结构，做到合成范围宽，易控制，用其合成的人造金刚石颜色深、晶形好、内部缺陷少、强度高、单产高。
本发明的生产工艺是：
配料→真空熔炼和铸锭→热锻→热轧→氩弧焊对接打卷→机械清洗→冷轧→冲压→表面处理→分选→包装。
与现有触媒生产工艺相比，本发明有下列特点：
1、取消刨面工序，减少了原材料损耗，提高了成品率，降低了生产成本。
因为铸锭进行刨面会刨掉其表面的致密层，影响触媒成品率。另外，刨下的碎碴回收重溶会增加原材料的耗损，所以本发明在提高触媒成品率的同时，节约原材料，降低生产成本。
2、增加热锻工序，取消退火改善铸锭内部晶粒结构，提高触媒的合成范围和活性。
热锻不仅改善铸锭的客观组织，压合铸锭中原存在的疏松、气孔等铸造缺陷，提高高锰镍基合金的塑性，有利于后续加工，更重要的是改变了其内部组织结构，使触媒表面晶粒取向与金钢石成核生长方向一致且富集，在合成时提高金刚石成核能力，增加触媒的合成范围。使用这种触媒合成金刚石时，具有合成压力和合成温度范围广，单产高，合成过程易控制等优点，合成的人造金刚石颜色好、晶形好、内部缺陷少、强度高。
3、将传统工艺的剪断后单片冷轧改为氩弧焊对接后连续卷带冷轧，不仅可以提高生产效率，而且能有效地保证板材的板厚在公差范围之内，保证触媒片厚度均匀一致，有利于人造金刚石合成过程中保持电流稳定。
下面用实施例详细介绍本发明的生产方法。其生产流程是：
1、配料，按镍基触媒或铁基触媒常规配方备好各种原材料，或在常规镍基触媒或铁基触媒配方的基础上，增加添加剂，如亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素。本实施例是按NiMnCo触媒配料，另加亚纳米级的添加剂材料。
2、真空熔炼和铸锭，首先向坩埚中加入Ni、Mn、Co原材料，其它原料及添加剂置于真空炉加料漏斗中，迅速合炉抽真空至10-3Pa，送电熔化，待完全熔化后，转动漏斗加余料，进入精炼，时间不超过30分钟，然后将熔液浇注冷却，形成铸锭。
3、热锻，将铸锭加热到1100℃并保温30分钟，锻造成板厚δ＝20±2mm的锻坯。
4、热轧，将锻坯加热到950℃并保温60分钟，热轧成板厚δ＝3.5mm的板材。
5、氩弧焊对接打卷，剪除板材头尾料，再用高频对焊机对接，打卷成带材。
6、机械清洗，用专用介质进行机械甩磨去除带材表面氧化物。
7、冷轧，将带材连续卷带冷轧、直到板厚达到成品尺寸±0.02mm，再收卷。
8、冲片和表面处理，用专用模具将带材冲压成一定规格的圆片并进行表面光饰处理。
9、分选和包装，按企业标准分选出合格品，包装出厂。
Claims (1)
1、一种合成人造金刚石用触媒生产方法，其特征在于生产流程是：
a、配料，按镍基触媒或铁基触媒常规配方备好各种原材料、添加剂；
b、真空熔炼和铸锭，首先向坩埚中加入主要原材料，其它原料及添加剂置于真空炉加料漏斗中，迅速合炉抽真空至10-3Pa，送电熔化，待完全熔化后，转动漏斗加余料，进入精炼；时间不超过50分钟，然后将溶液浇注冷却，形成铸锭；
c、热锻，将铸锭加热到1100℃并保温30分钟，锻造成板厚δ＝20±2mm的锻坯；
d、热轧，将锻坯加热到950℃并保温60分钟，热轧成板厚δ＝3.5mm的板材；
e、氩弧焊对接打卷，剪除板材头尾料，再用氩弧焊焊机对接，打卷成带材；
f、机械清洗，用专用介质进行机械甩磨去除带材表面氧化物；
g、冷轧，将带材连续卷带冷轧，直到板厚达到成品尺寸±0.02mm，再收卷；
h、冲片和表面处理，用专用模具将带材冲压成一定规格的圆片并进行表面光饰处理；
i、分选和包装，按企业标准分选出合格品，包装出厂。
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