[发明专利]一种方晶金刚石合成工艺

权利要求书

1.一种方晶金刚石合成工艺，其特征在于：包括以下步骤：

①制备-300目以细粉末触媒，粉末触媒原料按重量百分比计：Ni14.6-19％、CO 2.5-4.5％、Si 2-3％、Cu 4-6％，余量为铁；将上述原料按公知触媒制造方法制备后得到粉末触媒备用；

②选取-300目以细球形石墨，石墨纯度达到三十个PPm以下的杂质含量；

③将粉末触媒和石墨按重量比10∶3-6的比例在三维混料机内混合3-5小时，静压后破碎成80目以细颗粒，得到颗粒混合料，备用；

④将步骤③中得到的颗粒混合料装入模具中，采用四柱压力机压制成芯柱，芯柱尺寸为：φ38mm×30.5mm，芯柱密度为3-3.3g/cm³；

⑤将步骤④中得到的芯柱置入真空炉中，在1100℃下真空处理9.5-10.5小时，用氢气还原的方法去除氧，然后在氮气的保护下自然冷却到室温，出炉后真空包装；

⑥将步骤⑤中出炉后的芯柱装入合成块中，对其进行加热，并采用六面顶压力机对其加压合成，合成过程中的合成温度为1200℃-1250℃，加热时间为1400-1480S，合成腔内部压力为

对六面顶压机的压力进行调整：将六面顶压力机的压力以液压系统的最快速度由0加到80-82MPa后开始加热，停止加压，保持340-370S，再将压力在10S内，提高到然后在960-1000S内均速增至97MPa，97MPa保持到加热结束，停热90-100S后卸压，卸压完成后合成结束；

对六面顶压力机的功率进行调整：六面顶压力机起始功率为5000-5800W，起始功率保持130-150S；

第一次快速下调功率，在3S内将功率下调至4900-5460W，保持192-240S；

第二次快速下调功率，在7S内将功率下调至4800-5394W，保持288-300S后，再使功率在780S内均速下调至4600-5200W至合成结束。

2.根据权利要求1所述的一种方晶金刚石合成工艺，其特征在于：步骤①中制备的触媒的原料按重量百分计，Ni 17.5％、CO 3.5％、Si 2.2％、Cu 5％，余量为铁。

3.根据权利要求1所述的一种方晶金刚石合成工艺，其特征在于：步骤⑥中所述的起始功率为5700W，起始功率保持150S后，第一次快速下调功率，在3S内使功率下调至5250W，保持200S，第二次快速下调功率，在7S内将功率下调至5070W，保持300S，再使功率在780S内缓慢下调至4780W至合成结束。