[发明专利]一种合成金刚石用叶腊石粉压成型块的添加剂

说明书

本发明涉及一种合成金刚石用叶腊石粉压成型块的添加剂，它属于高温超高压合成材料用密封传压介质。

目前合成金刚石用叶腊石粉压成型块，是由可用作合成金刚石辅助原料的密封传压介质叶腊石矿粉与水玻璃或聚乙烯醇调配，粉压成型，烘干固结；陈万学编著，国家机械委机床工具局、中国磨料磨具工业公司出版《金刚石合成工艺学》114页公布了合成金刚石用叶腊石粉压成型块原料配比：“叶腊石粉83.4％、石英砂10.4％、水玻璃6-7％”；他在同书110页还论述了密封传压介质叶腊石应“具有良好的传压性、密封性、电绝缘性、隔热耐高温性、以及加工成型等综合性能。”，所说“叶腊石粉”，就是具有上述性能的密封传压介质叶腊石矿粉，而不是普通叶腊石矿粉。因为普通叶腊石中不含或很少含密封和保温杂质材料，所以不具备上述性能。叶腊石矿产资源虽然我国居世界之首，可是能够作为合成金刚石用的密封传压介质叶腊石，如宋祥铨编，地质矿产部全国地质资料局出版《矿产资源战略分析-叶腊石》88页所述：“北京门头沟叶腊石矿是我国目前唯一生产人造金刚石坯料的产地......”。由此可知密封传压介质叶腊石国内外资源短缺，价格昂贵，一般都高过普通叶腊石五-几十倍。同时还存在着上述陈万学编著的《金刚石合成工艺学》111页所述：“因原生矿天然叶腊石成份多变，性能各异，使人造金刚石的合成工艺难以稳定。”等缺点。

本发明的目的是提供一种叶腊石粉压成型块的添加剂，它可以改进及改变某些含杂质少普通叶腊石的密封、传压、保温性能，成为合成金刚石用密封传压介质叶腊石，解决密封传压介质叶腊石资源短缺，提高保温性能。

本发明是通过高岭石亚族矿粉和一组从铝土矿粉、石英粉、氧化铁粉中任选一种到几种按比例范围，添加在某些普通叶腊石矿粉中实现的。

该添加剂中成份间重量份数之比可以为高岭石亚族矿粉∶铝土矿粉∶石英粉∶氧化铁粉=(15-30)∶(0-80)∶(0-15)∶(0-8)。

该添加剂成份间最佳重量份数之比是高岭石亚族矿粉∶铝土矿粉∶石英粉∶氧化铁粉=20∶55∶17∶8。

某些普通叶腊石一般都具有良好的传压性能，而密封和保温性能则因叶腊石产地或杂质含量多少而不同，所以该添加剂在配料总量中的量，因某些普通叶腊石的性能不同而不同，但一般在(重量％)40％以下。

该添加剂的高岭石亚族矿粉，在金刚石合成条件下释放晶格能，产生热量，因此经该添加剂调配的叶腊石粉压块，在金刚石合成中电流表指针降低3-5个格，实际节省电流100-200安培，提高了合成金刚石用叶腊石粉压块的保温性能。

该添加剂的铝土矿、石英、氧化铁都是磨擦或密封材料，它们调配在叶腊石粉压块中增加其内磨擦和表面磨擦，改进及改变密封性能。这些材料在含量范围内适当增加，金刚石合成时的表压也相应降低，从而改进或改变或调节叶腊石粉压成型块的密封性能，使某些普通叶腊石成为密封传压介质叶腊

该添加剂按上述要求和配比与某些普通叶腊石矿粉及粘结剂进行调配，混合均匀，调节干湿，粉压成型，烘干固结，制成改进及改变密封、传压、保温性能的叶腊石粉压成型块。所说的某些普通叶腊石，就是不含有妨碍金刚石合成杂质的那些普通或常见叶腊石。

本发明与现有技术对比有以下几点优点：

1．本发明采用的是某些普通叶腊石为主要原料，扩大了密封传压介质叶腊石原料的来源，我国普通叶腊石资源充足，解决了密封传压介质叶腊石资源短缺。

2．本发明改变了目前密封传压介质叶腊石原料的专供性或单一性，增加了对某些成份和性能稳定叶腊石的选择性，从而提高了人造金刚石合成工艺的稳定性。

3．本发明由于增强了对某些普通叶腊石的选择性，才可能选用某些含杂质少的优质叶蜡石和添加剂为原料，制成叶腊石粉压成型块，能在碳素、触媒、合成工艺均等同条件下，比目前公认的北京门头沟叶腊石粉压块，多产出杂质包体少的优质高强人造金刚石10-30％。

4．本发明选用了高岭石亚族矿粉为添加剂制成的叶腊石粉压成型块，要比目前普遍采用的北京门头沟叶腊石粉压成型块，合成金刚石耗电量少100-200安培，节省能源消耗。

5．本发明选用的主要原料价格，要比现有技术在用的密封传压介质叶腊石低五到几十倍，因此降低了叶腊石粉压成型块的成本。

以下通过六个实施例对本发明作进一步阐述：

实施例1：