粉末触媒与芯状触媒合成金刚石性能比较

本观察了粉末触媒与片状触媒合成金刚石的角色,晶形与杂质分布,并对其杂质元素含量,静压强度和冲击韧性进行了检测,结果表明粉末触媒合成的金刚石的性能优于片状触媒合成的金刚石。     

对粉末触媒合成金刚石的再认识

粉末触媒合成金刚石最近几年成为国内热门话题,本文分析了粉末触媒合成金刚石的特点,并就粉末合成工艺和推广中存在的问题进行探讨,并就其今后的发展提出了几点建议。     

Ni—Mn粉末触媒及金刚石合成的研究

对Ｎｉ－Ｍｎ粉末触媒的基本物理化学特征及其高温高压金刚石合成应用进行了初步研究,讨论了该粉末触媒中孔隙对触媒合成金刚石效果的影响。结果表明,Ｎｉ－Ｍｎ粉末触媒为单相固溶体合金,有较好的催溶性能。其熔点低,适用于合成细颗粒人造金刚石。     

触媒合成金刚石的效果研究

叙述了触媒材料合成金刚石的效果，讨论了触媒材料性能对金刚石的合成及其性能的影响。在对多种触媒材料性能进行测试与分析的基础上，综合了使用触媒材料的经验、看法和金刚石形成的生长机理及对金刚石合成的触媒材料的有效选择方法。     

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。     

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。     

无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。     

用含添加剂氮化物MxN的粉末触媒合成金刚石

本文分别用铁镍粉末触媒、含添加剂氮化物MxN的铁镍粉末触媒在国产六面顶压机上合成了优质金刚石单晶，利用光学显微镜观察，发现所合成的金刚石多为六八面体，晶形完整；在大多数用含添加剂氮化物的铁镍触媒合成的金刚石的晶面上有凹线出现，而用不含添加剂铁镍触媒合成的金刚石却没有这种现象。用电子显微镜对凹线的形貌进行了细致的观察。还发现用含添加剂的铁镍触媒合成的金刚石中包裹体明显少于用铁镍触媒合成的金刚石中的包裹体。随着铁基粉末触媒中添加剂氮化物含量的增加，合成金刚石的压力和温度条件逐渐增高，金刚石生长的“V形区”上移。     

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-...     

用铁基粉末触媒合成金刚石的研究

本文利用五种铁基粉末触媒 (FeNiXn,n =1,2 ,3 ,4,5Xn代表Fe在触媒中的含量 ,Xn>Xn -1)在国产六面顶压机上进行了金刚石单晶的合成实验 ,研究了高温高压条件下 (～ 5 4GPa ,～ 14 0 0℃ ) ,铁基粉末触媒随铁含量的改变 ,石墨碳-铁基触媒体系合成金刚石条件的变化规律以及金刚石单晶的生长特性 ,利用穆斯堡尔谱对金刚石中铁元素形成的包裹体进行了检测。结果表明 ,随着铁基粉末触媒中铁含量的增加 ,合成金刚石的压力和温度条件逐渐增高 ,金刚石生长的“V形区”上移 ,同时得出了铁基粉末触媒适合高温区 ( 110 )和 ( 111)面生长以及金刚石中铁元素以FeNi和Fe3 C形式存在的结论     

粉末触媒合成柱真空烧结工艺的研究

粉末触媒在雾化过程中容易氧化,水雾化粉末触媒氧含量一般在0.1%～0.4%,所以在合成金刚石前都必须对合成柱进行还原烧结处理,以降低其中的氧含量.本文通过对水雾化FeNi30粉末触媒合成柱的真空烧结研究,发现还原过程为石墨直接还原和石墨气化反应共同作用;确定在烧结温度980℃时,保温8h可以基本还原其中的氧化物,保证合成出高品级金刚石.     

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。     

粉末触媒法合成金刚石的新进展

文章分析了在六面顶压机大型化同时,粉末触媒法合成金刚石的不断发展,并且探讨了部分利用大型压机合成新型功能性单晶或新材料的实验进展。指出国内粉末法合成金刚石近年来取得长足进步,但与国外先进技术仍存很大差距,任重而道远。     

铁基粉末触媒的粒度及其均匀性对合成金刚石的影响

本文利用铁基粉末触媒在国产六面顶压机上进行了金刚石单晶的合成。研究了高温高压条件下（5.7GPa，1370～1650℃），筛分的6种不同粒度（140／170，170／200，200／230，230／270，270／325，325／400）以及未经筛分的混合粒度的铁基粉末触媒生长金刚石的形貌特征。同时研究了粉末触媒粒度均匀性对合成金刚石的影响。结果表明，触媒粒度越均匀，合成金刚石单晶的粒度越集中。触媒粒度以及合成的金刚石晶体分别通过扫描电镜和光学显微镜进行了观测。     

用镍锰钴合金触媒合成高品质金刚石的试验

研究触媒材料与金刚石的合成和金刚石晶体生长的关系问题，对促进合成工艺技术与触媒材料的发展有重要的实际价值。叙述了镍锰钴合金触媒（Ni70Mn25Co5）合成高品质金刚石的效果，讨论了镍锰钴合金触媒性质对金刚石合成效果及其晶体生长的影响和合成机理，并指出了在生产中对触媒材料选择的重要性和提高金刚石合成质量的方法与途径。     

不同触媒合成人造金刚石合成块的断口组织分析

本文通过金相显微镜，SEM分别对粉末触媒（NiMnCo,FeNi)及片状触媒的微观组织及其合成金刚石的断口组织进行分析，揭示了金刚石合成过程中不同触媒合金的催化特征。     

人造金刚石触媒材料的研究概况

简要介绍了国内外触媒材料的发展现状和钢铁研究总院关于触媒材料的研究成果。进一步分析触媒织构，以及对不同触媒合成的赋色金刚石的主要物理性能的测定结果等，提出了触媒研究的一些新看法，以及触媒材料的发展前景。     

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。     

谈谈0.3mm触媒使用中应注意的问题

本讨论了0.3mm厚度触媒合金片在使用过程中存在的一些问题，指出若使用不当将会使合成的金刚石粒度偏细，单产偏低。选用合适的碳片并对组装方式及合成工艺做必要的改进，可得到较满意的合成效果。0.3mm触媒的使用可有效降低合成腔体中的金属触媒含量，生产的金刚石的粒度集中度高，透明度好。     

CAT新触媒的研制

本文作者研究试制出一种用于人造金刚石合成的新型触媒合金CAT，其合成效果相当于或略优于Ni70Mn25Co5，生产成本明显低于后者。