[发明专利]一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及人造金刚石领域，尤其涉及一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法。

背景技术

人造金刚石是在超高压高温条件下，在触媒金属的参与下，由石墨转化而成的。合成出高品级人造金刚石，在超高压高温的合成环境下，使用镍锰或镍钴触媒，目前通用的触媒是Ni70-Mn25-Go5，将石墨转化为单晶金刚石。单晶金刚石存在磁性大，强度低的缺陷，已经不能满足市场需求，多晶金刚石颗粒由多个嵌式结构的亚晶所组成，强度高，更能满足国内外高端市场需求，为了合成出多晶人造金刚石，目前使用的触媒不能满足需求。此外，合成人造金刚石用触煤的传统生产工艺是:配料一冲压—抛光一分选一包装。这种工艺存在工序长、能耗大、材料利用率不高的问题，同时生产的触煤不可避免含有因铸造而产生的气孔、疏松、成份偏析，晶体粗大等缺陷，不利于优质金刚石的生长。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：多晶金刚石合成用触媒，该触媒是由铁、镍、硅经熔化混合制成的微粉。

进一步，该触媒各原料的重量百分比为：铁58-68%、镍30-40%、硅1-9%。

进一步，该触媒为直径5-30微米球状颗粒。

进一步，多晶金刚石合成用触媒的制备方法，将一级电解镍板、纯铁板去油酸洗后，与硅粉置于真空感应炉中进行熔化、精炼，然后使用水雾法将其喷雾成球形微粉，最后将触媒颗粒在真空环境下用氢气还原。

进一步，所述真空感应炉内温度控制在1320℃-1450℃。

进一步，所述真空环境的真空度为1*10^-3-1*10^-2 Pa。

本发明是一种多晶金刚石合成用触媒及其制备方法，其有益效果为：

1、在制备过程中，有效的解决了触媒微粉的氧化。

2、使用本发明所获得的触媒在金刚石生产中，其中硅原子与碳原子生成中间产物，改变内部晶粒结构，形成金刚石亚晶结构，最终得到多晶金刚石。

具体实施方式

实施例1

多晶金刚石合成用触媒中各成分质量比：

铁58%   镍34%    硅8%

   制备方法如下：将一级电解镍板、纯铁板去油酸洗后与硅粉按上述成分质量比配料，置于100kg真空感应炉中1450℃熔化，精炼；然后使用水雾法将精炼的液体喷雾成粒度为5-30微米直径球状触媒颗粒；将触媒颗粒在真空度1*10^-2 Pa环境中，用氢气还原。最后经筛分、包装后入库。

实施例2：

多晶金刚石合成用触媒中各成分质量比：

铁60%   镍37%    硅3%

制备方法同实施例1

实施例3

多晶金刚石合成用触媒中各成分质量比：

铁68%   镍30%    硅2%

制备方法同实施例1

凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单的变形或修改均落入本发明的保护范围。