合成金刚石用触媒合金研制工作简介

前言 触媒合金是我国目前人造金刚石工业普遍采用的重要原材料之一。从理论上讲,在高温高压条件下石墨可以直接转变为金刚石,但需要特高的压力和温度,最低压力为12万大气压,最低温度为2800℃。如果采用静压法合成金刚石,在目前的技术条件下要制造这样的高温高压设备是很难做到的。使用触媒后,合成金刚石的压力和温度便可大幅度降低,压力可降至     

选择合成金刚石用石墨材料的若干问题

一、引言石墨和金刚石是碳的同素异型体。石墨是合成金刚石的主要原料。实践表明,在有或无金属触媒的参于下,石墨都能转变成金刚石,只是所使用的压力和温度不同而已。但值得注意的是用不同的石墨材料合成金刚石,所获得的效果是不同的,有的甚至差别很大。由此可见,开展对石墨材料与人造金刚石晶体生长关系的研究,将具有十分重要的实践和理论意义。     

石墨类型对多晶金刚石微粉性能的影响

以不同类型的石墨粉为原料,通过铜吸收和传递热量,采用冲击波合成工艺,制备多晶金刚石微粉。测试了多晶金刚石微粉的得率和耐磨性能,研究了石墨微晶结构对其得率和耐磨性能的影响。实验结果表明:鳞片石墨合成多晶金刚石微粉的得率和耐磨性不如土状石墨合成的金刚石;微晶具有平行排列的焦炭基人造石墨合成的多晶金刚石微粉易石墨化,难得到金刚石;微晶具有杂乱排列的炭黑基人造石墨的得率比土状石墨高;一次焙烧的炭黑基人造石墨具有较多的微孔,其合成的金刚石的耐磨性能比土状石墨的差;经过二次焙烧后合成的多晶金刚石微粉的耐磨性能比土状石墨的好。     

人造金刚石除碳新方法

经过许多探索，发明了一种新的人造金刚石除碳方法，在酸性条件下，加入金属氧化物为氧化剂，可在短时间内有效地除去人造金刚石中残存的石墨碳。     

用数控磨耗比测定仪测定人造金刚石复合片、烧结体磨耗比

将微机应用在静压法合成的人造金刚石复合片和烧结体的磨耗比测定中，阐明了其控制调节的原则。     

高纯无硫天然鳞片石墨制备金刚石试验研究

天然石墨是金刚石合成的主要原料,其质量对合成金刚石的品质有很大影响。采用一种无硫碳石墨的制备方法,用H2O2等除硫剂,制备高纯无硫天然石墨,以其为碳源,采用静压粉末触媒法在中国产六面顶压机上高温高压合成金刚石。利用光学显微镜、扫描电子显微镜等观察合成金刚石的形貌特征,合成金刚石以粒径>0.325 mm的粗粒为主,0.325～0.700 mm的颗粒占80%,但是,粒度超过0.700 mm的颗粒以晶簇为主。结合X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪等手段分析了合成金刚石的微结构,认为合成金刚石结晶度高、结构完整。实验结果表明,高纯无硫高石墨化度的天然石墨用做碳源,有利于金刚石合成,金刚石晶体成核率高、结晶程度高、晶形好、颗粒大。以高纯无硫天然鳞片石墨为碳源,通过调节合成条件,能够有效制备出优质粗粒度金刚石。     

化学气相沉积的金刚石膜标准制定中应考虑的问题

静压法合成的单晶人造金刚石和人造金刚石微粉，就品种，技术条件，包装，杂质检验，抗压强度测定方法，粒度组成等有关问题，已经建立了国家标准。化学气相沉积法制取的金刚石膜因出现的时间短还未建立起有关标准。化学气相沉积金刚石膜的方法有热丝法，微波法和直流电弧等离子体喷射法三类，本就直流电弧等离子体喷射化学气相沉积的自支撑人造金刚石膜标准的制定中应考虑到的一些问题提出了我们的看法。     

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     

人造金刚石合成工艺基础

根据《人造金刚石合成工艺基础》编写提纲的要求,我们着重对石墨—金刚石转变过程中热力学条件的分析及其平衡曲线的讨论、石墨—金刚石转变过程中动力学条件的分析、石墨—金刚石转化过程的催化、试样加热方法的讨论和加温加压过程的分析。在分析上述问题的过程中,曾向北京大学化学系孙承谔教授和华东纺织工学院化学系染化教研组陈美华老师请教过有关理论问题。提出了关于《人造金刚石合成工艺基础》编写原则的几点考虑：1、为人造金刚石晶体生长第一阶段实验提供理论上的依据;2、通过对石墨—金刚石转变过程的热力学和动力学条件,以及触媒在这一转变过程中的作用的初步分析,来了解金刚石晶体生长的一般规律;3、有关金刚石晶体生长的细节问题,如活化能、反应速率的计算等问题在编写人造金刚石工艺基础（第一阶段）一文时暂不加考虑,但必须指出,这一理论工作是一定要做的。     

处理非金刚石态碳的一种新方法

处理合成金刚石中的非金刚石态碳(本文指的是石墨)国外用高温氧化,用硫酸加硝酸、溴、氟、硫酸加铬酐氧化等方法。国内多数单位采用高氯酸氧化法。此法有几个严重的缺点:1、易着火和爆炸,操作不安全;2、高氯酸处理过程中产生有毒气体,污染环境;3、处理时间较长,成本也较高。因此,探讨其他方法极为必要。由于金刚石和石墨的晶体结构有显著差别,后者有可能被较强的氧化剂氧化除去而无损于金刚石的质量。     

含硼触媒对合成的金刚石晶体结构和热稳定性的影响

人造金刚石的热稳定性越来越受到金刚石生产者和使用者的重视，成为国际上评价金刚石内在质量和性能好坏的重要指标。本文在铁基触媒的基础上加入不同含量的硼铁粉，用静压法合成了含硼金刚石。利用光学显微镜、X射线衍射仪和差热分析仪对不同金刚石的晶形、晶体结构和抗氧化性能进行了研究，并与同样工艺条件下合成的不含硼金刚石进行对比，对某些实验现象做了讨论。实验证明，这种方法能够得到抗氧化性好的金刚石，而且生产成本低、操作方便，便于推广。     

人造金刚石杂质研究

利用磁化率测定仪、扫描电镜/X射线能谱仪、氧氮分析仪等仪器综合分析了使用铁镍合金触媒合成的磨料级系列金刚石内部杂质及其组分与含量。结果表明:人造金刚石磁化率与灰分/金刚石质量比成正比。人造金刚石的主要杂质为铁、镍、镁、硅、钙、氧和氮。随着人造金刚石杂质总量的减少,除氮以外所有杂质都在减少,但杂质中的硅和钙的占比增加,提示硅和钙除了随同触媒一道,以金属包裹体的方式进入金刚石晶体,可能还有其他方式。金刚石品级越高,氧质量分数越低,而氮质量分数与品级高低无关。为进一步考察金刚石杂质来源,分析了合成金刚石试样所使用的原料石墨和触媒。使用高纯度石墨和触媒有助于合成出高纯度金刚石,但不一定是顶级金刚石。     

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。     

用Bi_2O_3除金刚石中石墨的生产性试验

前言吉林大学杜尧国等同志参考J.M.Kruse的专利报告[1],探索到一种较好的催化剂——Bi_2O_3,利用它的催化活性来清除静压法生产的人造金刚石中的石墨杂质[2],其原理基于石墨较金刚石易受空气氧化而成CO_2逸出,在催化剂作用下石墨则更易氧化。据报导,反应条件是:温度550℃,粒度20~#以细,料比2,料厚2mm,空气流量4升/分,反应时间5小时。     

用物理方法除去人造金刚石中叶蜡石的试验研究

本对人造金刚石提纯物料作了用物理方法除去叶蜡石杂质的试验研究。结果表明，含有叶蜡石的人造金刚石物料经过选择性球磨破碎后，叶蜡石得到有效碎解，仅用机械物理方法就可有效除去粗中粒级金刚石中的叶蜡石，而金刚石的质量不会受到影响。     

无钴触媒合成块的电解提纯

用NiMnFe触媒生产人造金刚石，对电解提纯人造金刚石工艺提出了新的课题，本通过采用新的电解工艺，基本解决了这些难题，并取得了较好的生产效益。     

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。     

化学镀NiCoB合金对人造金刚石抗氧化的影响

化学镀ＮｉＣＯＢ合金对人造金刚石抗氧化的影响关长斌，周振君，于金库（燕山大学秦皇岛０６６００４）人造金刚石由石墨十触媒合金在高温超高压下合成，因此是一种亚稳相，耐热性差。在空气中加热到７００℃以上就会明显氧化和石墨化，使强度降低，影响应用。如制作磨具...     

气相氧化法分离人造金刚石与石墨机理研究

根据人造金刚石合成棒中各组分不同的物理、化学性质，提出了一种基于气相氧化分离原理的特殊热解工艺取代传统的酸煮工艺，来实现金刚石与石墨的分离。对石墨的氧化速率随温度、时间、燃耗的变化进行了机理分析，系统地研究了石墨的氧化动力学；并建立了氧化助剂A促进石墨氧化的化学模型。同时，探讨了人造金刚石的抗氧化性机理。     

中南金刚石有限公司制造出人造钻石戒指

南阳中南金刚石有限公司采用本厂合成的大颗粒人造金刚石制造出人造钻石戒指。这是我国人造金刚石合成技术成果作为装饰用首饰的首次偿试。这不但是中南公司合成金刚石工艺技术的新突破,同时实践再一次证明具有中国自主知识产权的六面顶金刚石合成压机的优越性。