[发明专利]一种合成八面体金刚石用粉末触媒

说明书

技术领域

本发明涉及合成金刚石产品使用的粉末触媒，是一种合成八面体金刚石用粉末触媒。

背景技术

在金刚石的合成工艺中触媒是必备原料，合成金刚石欲得到不同晶形时使用的触媒不同。目前，在合成八面体金刚石工艺中使用的粉末触媒，一般以65-70％的铁和30-35％的镍为主要原料，这种触媒虽然在合成其它晶型金刚石时具有一定优点，但是，在合成八面体金刚石时则易出现较多不足：合成稳定性较差、产量低、晶型差、八面体含量不够等；由于上述不足导致八面体金刚石的合成成本相对较高，不能形成规模化生产。由于八面体金刚石具有锋利度高、自锐性好、硬度高等优点，是制作高精、高效等磨削工具的首选材料，因此，在八面体金刚石的产量无法提高的情况下，八面体金刚石的生产成本无法降低，从而影响下游企业的生产效率。

发明内容

本发明的目的是，提供一种合成八面体金刚石用粉末触媒，使它解决已有技术的不足，从而增加八面体金刚石的产量。

本发明为实现上述目的通过以下技术方案实现：一种合成八面体金刚石用粉末触媒，按重量百分比计，其合金成分为：Nb3-7％、Mn 3-5％、C_O 2-2.5％、Si 0.1-1％、B₄C 0.5-1％、V 0.02％，余量为Fe。

本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分为：Nb 5％、Mn 4％、C_O 2％、Si 0.5％、B₄C 0.75％、V 0.02％，余量为Fe。

本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分为：Nb 7％、Mn 5％、C_O 2.5％、Si1％、B₄C 1％、V 0.02％，余量为Fe。

本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分为：Nb 3％、Mn 3％、C_O 2％、Si 0.1％、B₄C 0.5％、V 0.02％，余量为Fe。

本发明所述粉末触媒组分中加入Mn、V和C_O，能够降低触媒中的氧含量，使氧含量达到≤100PPm，增加触媒活化性能，降低金刚石八面体生成温度，有利于八面体金刚石的转化。特别是V、CO作为金刚石和石墨的相间活化元素，可促进金刚石的生长速度加快，在促进金刚石生长速度加快的同时，加入的Mn能够促进金刚石不同晶面的生长速度，使金刚石向八面体转化，保证金刚石均匀成核。为了更进一步使金刚石八面体的晶型转化，并促其优质生长，在组分中加入了Nb和B₄C。本发明组分中的Si作为非自发成核的促进剂使用，在八面体金刚石合成中能诱发并促进金刚石面非自发成核，能够提高金刚石的成核率和产量。

本发明所述粉末触媒各元素组合后，能够提高八面体金刚石的合成稳定性。由于用已有触媒合成八面体金刚石时需要使用1290℃左右高温，使在合成中使用的加热管及加热片等装置在此温度下易产生不稳定性，本发明组分能够降低触媒中的氧含量，增加触媒活化性能，使触媒熔点达到1200-1210℃，从而降低了八面体金刚石的生成温度在1230℃，保证了合成过程中的稳定性。用本发明触媒合成八面体金刚石能够比已有技术提高产量40％左右，并且金刚石的晶型规则度提高了35％左右，合成的八面体含量可达80-87％。本发明所述的粉末触媒氧含量≤100PPm，化学成分均匀，颗粒球型度好，粒度范围为-200/+500，该粒度范围的比例为75-95％。

具体实施方式

实施例

本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分可以有多种组合，例如：

1、Nb 7％、Mn 5％、CO 2.5％、Si1％、B₄C 1％、V 0.02％，余量为Fe。

2、Nb 5％、Mn 4％、CO 2.2％、Si 0.8％、B₄C 1％、V 0.02％，余量为Fe。

3、Nb 3％、Mn 3％、CO 2％、Si 0.1％、B₄C 0.5％、V 0.02％，余量为Fe。

4、Nb 5％、Mn 4％、CO 2％、Si 0.5％、B₄C 0.75％、V 0.02％，余量为Fe。

上述本发明粉末触媒的制备方法如下：以重量百分比计，取配料合金成分为：Nb3-7％、Mn 3-5％、C_O 2-2.5％、Si 0.1+1％、B₄C 0.5-1％、V 0.02％，余量为Fe。