JX触媒的研制

本将介绍新研制的一种用于人造金刚石合成的触媒合金JX，其合成效果较好且金刚石颜色呈黄色，金刚石的TI，TTI值较高，RD2040品级达20％以上，磁化率较低，金刚石内气泡，裂纹，包裹体少，透明度高。     

含氮合金触媒对金刚石合成的影响

本文以实验结果为依据，叙述了含氮合金触媒与合成工艺对金刚石合成过程及其结果所产生的影响；讨论了氮杂质在金刚石晶体中的分布特征及对金刚石晶体性质的影响机理；还简述了合成含氮金刚石与普通金刚石及天然含氮金刚石性质问差异的原因；并指出了提高人造金刚石质量的一些重要途径。     

人造金刚石磁化率测定及磁化率测定仪

1意义人造金刚石的理化性质在很大程度上取决于其杂质的含量，尤其是存在于品体内部的包裹体，对其性能。质量影响甚大。金刚石杂质的检验方法，传统上是消耗性的，不仅消费较多的人力、物力，而且消耗很多宝贵的金刚石。因此，探讨、采用快速有效的无损检测金刚石中包裹体杂质含量的方法、仪器，具有重要的科学意义，金刚石是由碳原子构成的，纯净的金刚石应该是不感磁的。人造金刚石由于合成时使用金属作触媒，内部含有不同量的金属杂质，尤其是晶体内部的包裹体，至使金刚石具有了磁性。人造金刚石的磁性（磁化率）的大小，不仅与其内部…     

耐温高强度含硼黑金刚石的研究

一、引言 众所周知,天然金刚石在抗压强度、耐温特性等某些性能上优于一般的人造金刚石。天然金刚石的这些优异性能是和它含有某些微量杂质元素(例如硼、氮等元素)有一定关系的。 为了提高人造金刚石的质量,使其性能达到或超过天然金刚石的水平,几年来,我们对人造金刚石的合成工艺,触媒和石墨进行了一系列的研究工作。如何在人造金刚石中掺入特     

采用不同含硼化合物合成Ⅱb型金刚石的试验研究

按照添加等量硼元素的原则，在粉末冶金铁基触媒中加入不同的含硼化合物（硼铁、碳化硼和六方氮化硼），在六面顶压机上进行金刚石合成试验。对合成出的含硼金刚石单晶进行表面形貌、磁化率、冲击韧性以及热重等综合质量对比。结果表明，不同的硼源会相应影响金刚石的生长区间，并进而直接影响金刚石晶体的质量及其主要性能。以六方氮化硼为硼源，可以实现对金刚石的硼、氮复合掺杂，合成出的金刚石晶体质量较高，性能较为优异。碳化硼次之，而用硼铁合成的金刚石晶体因杂质较多，导致质量和力学性能降低，合成效果较差。     

含硼氮金刚石的合成

本文叙述了含硼氮元素的合金触媒与碳源石墨材料对合成金刚石过程及其晶体性质所产生的影响;对硼、氮晶体中的存在形式及特征进行了分析;探索了含硼氮金刚石合成的机理;指出了提高合成金刚石的质量、性质、技术应用效果及开发新品种的重要途径     

添加剂铜对铁基触媒合成金刚石的影响

以铁、镍单质金属粉和适量的电解铜粉为原料,采用粉末冶金方法制备规格为φ15×0.5 mm的片状铁基触媒,在六面顶压机上高温高压合成金刚石单晶.通过分析金刚石的产量、形貌、粒度与晶形分布、静压强度、冲击韧性、磁化率以及热稳定性等,探讨添加剂铜对铁基触媒合成金刚石的影响.实验发现,在铁基触媒中添加适量的铜粉可以有效地控制金刚石的成核数量和生长速率,使得粒度增粗,晶体完整度增加,杂质与包裹体的数量减少,纯净度提高.相应的,金刚石的主要性能指标均高于普通金刚石,超过SMD25锯片级金刚石性能要求.     

Fe70Ni30合金粉体触媒及合成金刚石中杂质元素的原子发射光谱分析

为了分析合成金刚石中的杂质元素,以粉体Fe70Ni30合金触媒及石墨为原料,用静态高压技术合成出金刚石,分别对触媒和金刚石进行了原子发射光谱分析.测试结果表明:触媒里具有Co、Ca和Mn等22种含量值在0.0001～1.5 wt %之间的杂质元素;合成金刚石中有含量值在0.00005 ～ 0.02 wt %之间的Fe、Ni和Ca等10种杂质元素.这些杂质元素对金刚石质量和性能的影响进行了定性讨论.采用粉末触媒合成金刚石,其合成晶体中含有一定量的杂质元素是很难避免的,除合理采用合成工艺外,还可以通过严格控制原材料纯度等一些措?来降低合成晶体中杂质元素的含量,进而提高合成金刚石的质量.     

金刚石合成用粉末金属触媒

<正> 在高温高压条件下,在石墨向金刚石进行转变的过程中,有意识地加入一些材料,使得金刚石的相变活化能和合成温度和压力显著降低,这样的材料称之为人造金刚石用触媒材料,简称触媒材料或触媒。在没有触媒参与的情况下,石墨转化为金刚石需要13GPa的高压和2700℃以上的高温。采用触媒,可使金刚石的合成压力与温度分别降至5—6GPa和1200～1400℃,从而使工业生产金刚石成为可能。     

触媒组织中碳化物的含量与金刚石的生长

采用粉末冶金铁基触媒在六面顶压机上高温高压合成金刚石.试验表明,在相同的工艺条件下,由于合成腔体温度和压力梯度的存在,压块不同断面上的合成效果存在明显差异.使用X射线衍射(XRD)和电子探针分析(EPMA)对不同断面上的触媒物相与成分进行了检测.结果发现,金刚石形核量较多,分布均匀,且晶形完整的触媒中存在大量碳化物;触媒中夹杂有原始石墨,碳化物形成不充分,则金刚石形核量较少.分析认为,触媒中的碳化物应该才是高温高压下金刚石生长的直接碳源.触媒熔体充分溶解石墨,碳化物充分形成对于提高金刚石的产量和质量是必需的.     

人造金刚石合成块物理除杂提纯方法研究

本文简要分析了国内人造金刚石提纯技术现状，论述了人造金刚石物料的基本力学性质及解离特性，研究探讨了一种符合环保要求、合理利用物理选矿原理对人造金刚石进行除杂提纯的方法。利用几种新设备分阶段选择性破碎细化，通过筛分分级并借助重选和磁分离等方法，分别除去绝大部分石墨、合金碎屑、叶蜡石等杂质，得到的人造金刚石只需进行低浓度酸碱处理。本法明显降低酸碱用量，减少环境污染，降低生产成本；劳动生产率高，效益好。     

稀土在粉末触媒合成金刚石中的作用研究

本文利用稀土作为添加元素制备了FeNi30粉末触媒并对其性能进行了研究。粉末成分测试发现：添加稀土后触媒粉末氧含量由230×10^-6降低为120×10^-6,根据稀土元素的性质对稀土作为脱氧、脱硫剂的作用机制进行了分析;选择不含稀土、石墨柱中添加稀土和触媒中合金化添加稀土三种情况进行了金刚石合成实验。通过实验数据的对比,得出稀土元素的添加有利于提高金刚石的混合单产、粗颗粒比例、静压强度和冲击韧性值以及降低磁化率,添加稀土元素后金刚石颜色由浅黄色变为了绿色,并对石墨柱热处理工艺进行了研究。     

合成金刚石用水雾化触媒粉末Fe70Ni30性能的研究

我国近年普遍采用水雾化粉末触媒Fe70 Ni30合成金刚石,本文对这种粉末形貌、成分、粒度分布、氧含量、相组成等作了分析研究.结果表明:粉末呈不规则状;粒度呈正态分布,D50= 22.9 μm;粉末杂质含量很低:初始粉氧含量为0.2％(质量分数),将触媒粉和石墨粉混合(质量比3:7)压成合成柱,在1000℃,真空10-...     

片状与粉末触媒对石墨转化成金刚石的催化效率研究

为了研究片状与粉末的镍基或铁基触媒对石墨转化为金刚石的催化性能的影响，采用金刚石成核和生长动力学方法分别计算了片状与粉末触媒参与下金刚石生长的活化能与比表面能。结果表明，无沦是片状还是粉末触媒，这两种触媒对金刚石生长活化能与比表面能的影响差异很小，比表面能与金刚石的结晶形态有关，决定于合成的温度压力条件。然而，粉末触媒的催化效率比片状触媒高得多，更有利于石墨转化为金刚石。     

天然石墨特征对合成金刚石性能影响的研究

金刚石合成工业中所用天然石墨应具有极低灰分,同时杂质的种类、含量及状态都是影响金刚石品质的重要因素。本文结合对天然石墨原矿、高纯石墨及由其合成的金刚石进行了光学显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、碳硫分析仪、场发射环境扫描电子显微镜(FESEM)和电子能谱(EDX)等测试分析,研究了天然鳞片石墨作为合成金刚石碳源的特点,认为天然鳞片石墨纯度、粒度以及杂质硫元素等对合成金刚石特征和性能有重要影响。     

开孔隙对粉末触媒合成金刚石的影响

通过实验设计，对比研究了有、无表面开孔隙的ＮｉＭｎ粉末触媒在六面顶压机上合成金刚石效果的差异。结果表明：ＮｉＭｎ粉末触媒表面存在开孔隙，能提高合成腔体内触媒和石墨的接触面积和单位体积中金刚石的形核率，从而有利于高单产金刚石的合成；而粉末触媒表面的开孔隙存在与否，对合成金刚石的晶形无明显影响。     

微波场在冶金级硅酸浸提纯过程的应用

为了降低冶金级硅粉中金属杂质的含量,本文比较了微波场、球磨活化、恒温水浴等不同反应条件对冶金级硅中金属杂质去除效果的影响.实验结果表明,微波场作用下杂质Fe、Al、Ca、Ti的去除效率分别为83%,73%,93%,54%;球磨活化作用下杂质Fe、Al、Ca、Ti的去除最率分别为78%,69%,83%,46%;恒温水浴作用下Fe、Al、Ca、Ti的去除效率分别为72%,54%,67%,38%.微波场作用效果要明显优于球磨活化和恒温水浴作用,且微波场作用时间少干另外两者,探讨了微波场湿法提纯冶金级硅、球磨活化湿法提纯冶金级硅的原理.     

高压水雾化金刚石铁基触媒粉的工艺研究

采用典型检验和统计分析的方法研究了FeNi30高压水雾化金刚石触媒粉的形貌、氧含量、粒度与粒度组成及合成效果。结果表明,粉末为近球形颗粒,-200目产出率为68.2%。由于原有高压水雾化金刚石触媒粉的氧含量较高,不能直接在合成金刚石中使用。水雾化的触媒粉通过1 000℃,真空10-2Pa,6 h高温真空脱氧处理,触媒粉中氧的质量分数降到200×10-6～500×10-6,满足合成金刚石的要求。Φ38 mm腔体批量合成的单产达50～87 carat,粒度35/60目的金刚石粉达到46.5%至82.5%。粒度为-250目的触媒合成的金刚石品质较好,但与气雾化金刚石触媒粉相比,粒度还较粗,因此还需要不断改进雾化装置和雾化工艺,不断提高触媒粉成品率和品质。     

铁基触媒合成含硼金刚石单晶颗粒的电阻-温度特性

以铁基合金掺入硼铁粉为触媒剂,石墨为碳源,在高温高压条件下合成含硼金刚石。光学显微镜和Raman散射仪观察了金刚石的表面形貌与晶体结构。用自制的电阻-温度测量仪对金刚石进行电阻．温度曲线进行测量,结果表明,随着温度升高,电阻逐渐降低,证明该金刚石具有负的电阻温度系数;继续升温,金刚石内的杂质发生电离,当杂质全部电离时,金刚石处于半导体的饱和区;温度进一步升高,金刚石进入本征电离区。     

金刚石合成中某些现象的分析与研究

采用ＳＥＭ和ＥＰＡ技术对ＮｉＦｅＭｎ触媒合金在金刚石合成中的一些现象作了研究并探讨了触媒合金在高压合成下的作用机理。研究表明，经高温高压合成后ＮｉＦｅＭｎ触媒片表面存在局部成份起伏，Ｆｅ原子在金属／石墨界面及金属／金刚石界面富集；这种成份（浓度）起伏对金刚石晶体的形核与生长都有一定影响。