[发明专利]一种宝石级人造金刚石单晶用催化剂的制备方法及催化剂

权利要求书

1.一种宝石级人造金刚石单晶用催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为Fe-Ni-Ti-Cu系催化剂合金或者Fe-Ni-Al-Cu系催化剂合金，所述方法包括如下步骤：

S1：原料选择及配比：所述Fe-Ni-Ti-Cu系催化剂合金选取FeNi预合金粉末和TiCu预合金粉末为原料，配料名义成分为Fe：65％-75％，Ni：20％-30％，Ti：1％-5％，Cu：0.5％-3％；所述Fe-Ni-Al-Cu系催化剂合金选取FeNi预合金粉末和AlCu预合金粉末为原料，配料名义成分为：Fe：65％-75％，Ni：22％-33％，Al：1％-3％，Cu：0.5％-3％；

S2：筛分：将FeNi预合金粉末、TiCu预合金粉末或AlCu预合金粉末进行粒度筛分分级，均分为100–80微米，80–60微米，60–40微米，40–20微米四个级别；

S3：混料：FeNi预合金粉末和TiCu预合金粉末或AlCu预合金粉末按照S2步骤分级的不同粒度进行按比例选取级配；然后在三维混料机中混合均匀获得混合粉末；所述FeNi预合金粉末的级配为：(100–80微米)：(80–60微米)：(60–40微米)：(40–20微米)＝(5-10％)：(20-35％)：(40-60％)：(10-20％)；所述TiCu预合金粉末或AlCu预合金粉末的级配为(100–80微米)：(80–60微米)：(60–40微米)：(40–20微米)＝(5-10％)：(40％)：(30-35％)：(15-25％)；

S4：温压成型：将S3步骤获得的混合粉末装入圆柱形温压成型模具，然后进行温压成型，控制温压工艺使得成型坯的相对密度为70-80％；

S5：氢气高温还原烧结：将S4步骤获得的成型坯放入高温氢还原炉中，通入氢气和氩气混合保护气体，进行烧结成型，控制烧结工艺，使得烧结后的圆柱形催化剂的相对密度达到99％以上；

S6：冷却，存储：S5步骤的烧结后的圆柱形催化剂随炉冷却，然后进行室温、干燥、惰性气体保护下的存储。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述FeNi预合金粉为FeNi20或FeNi30预合金触媒粉末，所述TiCu预合金粉末或AlCu预合金粉末中Cu的质量百分比为35-50％。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述温压工艺为，温压温度100–150℃，温压压力300–700MPa。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结工艺为，烧结温度800-1150℃，保温时间2-8小时。

5.一种宝石级人造金刚石单晶用催化剂，其特征在于,所述催化剂由权利要求1-4任意一项所述的制备方法得到。