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申請?zhí)枺?201210481346申請人：山東昌潤鉆石股份有限公司
摘要：本發(fā)明提供了一種微米級細(xì)顆粒金剛石合成工藝，以石墨粉與Fe基合金觸媒粉末按重量比8：5-7混合后經(jīng)等靜壓、真空處理后在四柱壓機(jī)內(nèi)壓制成型，然后將芯柱放入金剛石合成塊中，并將金剛石合成塊放入六面頂壓機(jī)中進(jìn)行合成，實(shí)際合成壓力為6.1-6.6GPa，合成溫度為1000-1100℃，實(shí)際合成壓力與合成溫度分別采用控制壓力曲線及功率曲線完成。本發(fā)明合成的微米級細(xì)顆粒金剛石具有成核量大、生長時(shí)間短等特點(diǎn)，產(chǎn)品符合人造金剛石國家標(biāo)準(zhǔn)，晶型一致，晶面完整，雜質(zhì)少，熱沖值高，其顆粒粒度270/325、325/400為峰值，單晶比達(dá)70-80%，能夠有效滿足高端磨具等對顆粒細(xì)度具有極高要求的領(lǐng)域。
獨(dú)立權(quán)利要求：1.一種微米級細(xì)顆粒金剛石合成工藝，其特征在于：包括以下步驟：①取400目以細(xì)的石墨粉和Fe基合金觸媒粉末，按重量比8：5-7混合，所述的Fe基合金觸媒粉末的組分及含量按重量百分比計(jì)為：Si：0.5-1.7%，B：0.2-1.4%，Cu：6-7%，Zn：3-7%，分散劑：0.5-1%，余量為Fe；②將步驟①得到的原料置入三維混料機(jī)中混合2h，等靜壓后，破碎成90目以細(xì)的顆粒，得到混合物料；③將混合物料裝入模具中，然后在四柱壓機(jī)上壓制成柱狀芯柱，芯柱尺寸：Φ40mm×31.5mm，芯柱密度：3.5-3.8g/cm3，將成型后的芯柱放入真空爐中，1000℃下真空處理，充分除盡氧氣，自然冷卻降至室溫；④將芯柱放入金剛石合成塊中，然后將金剛石合成塊放入六面頂壓機(jī)中進(jìn)行合成，實(shí)際合成壓力為6.1-6.6GPa，合成溫度為1000-1100℃，實(shí)際合成壓力和溫度分別采用控制壓力曲線及功率曲線完成；所述的控制壓力曲線：先將壓力升至?xí)和毫?，保?0-150s后設(shè)置第一次升壓，升壓幅度為最終壓力的6-8%，升壓時(shí)間為260-300s，然后在5-10s內(nèi)將壓力升至最終壓力，繼續(xù)保持最終壓力100-230s后卸壓，所述的暫停壓力為最終壓力的80-85%，所述的最終壓力為105-113MPa；所述的功率曲線：設(shè)置起始功率為6000-6200W，保持功率290-330s之后，設(shè)置第一次功率下降，下降幅度為起始功率的4-6%，時(shí)間為5-10s，然后設(shè)置第二次功率下降，下降幅度為起始功率的0.5-1%，時(shí)間為40-60s，保持該下降完成后的功率80-120s后結(jié)束。
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