一种Fe-Ni-Co基触媒 技术领域:
本发明涉及一种用于合成金刚石用的Fe-Ni-Co基触媒。背景技术:
目前合成粗颗粒、高强度金刚石用触媒,被使用最多的是化学成分(重量%)为:镍70%、钴5%、锰25%的镍锰钴触媒,该触媒由于成本不是特别高,合成的金刚石70/80以粗占70%以上,其产量峰值区一般在45/50粒级,30/40以粗的产量很少,其平均静压强度约在10kg左右,从金刚石工具制造行业要求看来,45/50粒级的仍然偏细,平均静压强度也偏小。发明内容:
针对现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种能增加粗颗粒、高强度金刚石产出量并且成本相对较低的一种Fe-Ni-Co基触媒。
本发明Fe-Ni-Co基触媒的化学成分(重量%)为:镍20-35、钴10-25、添加剂0.05-0.5、其余为铁。
添加剂为碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物。
由于本发明触媒适当提高了Co的含量,较大幅度降低了镍的含量,而且以资源较丰富且价格低廉的铁替代锰部分替代镍,又添加了微量的添加剂,因此与已有技术相比,本发明具有以下特点:
1.由于Co含量的提高,其催溶性得以改善,热稳定性得到提高。
2.由于添加剂的活性,在金刚石合成过程中,能产生搅拌、脱氧、净化作用。
3.经多次试验显示,利用本发明触媒能产生粗颗粒、高强度的金刚石,70/80以粗的占85%以上,其产量峰值区在35/40,约占总产量的35%-40%,平均静压强度可达12kg,最高静压强度达到40kg,35/40粒度级达15kg/粒以上地占70%。
4.虽然钴的含量提高,但镍的含量大减,铁的含量替代了现有技术中的锰,部分替代了镍,最终平均价格仍低于现有技术的镍锰钴的价格。具体实施方式:
本发明Fe-Ni-Co基触媒的化学成分(重量%)为:镍20-35、钴10-25、添加剂0.05-0.5、其余为铁,其中镍钴含量(重量%)最好分别为:镍25-30、钴14-20(见表1),按照该表,实施中共配制了6批不同含量的触媒原料(见表2),可分别按照粉状触媒及片状触媒的工艺进行加工,这6批配料所得的触媒能合成金刚石的合成范围,产量峰值区,平均抗静压强度值及颜色都是较好的(见表3)。
表1 Fe-Ni-Co基触媒原料配比(重量%) Ni Co 添加剂 Fe 20-35 10-25 0.05-0.5 余量 25-30 14-20 0.05-0.5 余量
表2六批原料配比(重量%) 编号 Ni Co 添加剂 Fe 1 30 17 0.05-0.5 余量 2 29 17 0.05-0.5 余量 3 29 16 0.05-0.5 余量 4 27 17 0.05-0.5 余量 5 27 16 0.05-0.5 余量 6 27 15 0.05-0.5 余量
表3 编号 70/80以粗 (合成范围)30/40以粗(峰值区) 平均抗静 压强度 颜色 1 88.7% 39.5% 13kg 金黄 2 87.5% 38.5% 12.5kg 金黄 3 86.8% 37.6% 12.5kg 金黄 4 86.3% 36.2% 12kg 金黄 5 85.6% 35.8% 12kg 金黄 6 87.5% 38.5% 12.5kg 金黄