人造金刚石的生产工艺.pdf

本发明涉及一种生产人造金刚石的生产工艺，特别是一种既扩大腔体又改变合成工艺的人造金刚石的生产方法。
    目前，生产人造金刚石的设备为6×600吨铰链式六面顶液压机，该设备目前普遍采用φ18mm腔体合成人造金刚石。硬质合金顶锤承受的压力为4500-6500kg/cm2，而人造金刚石的生长条件的压力为1200kg/cm2，所以采用φ18mm腔体合成人造金刚石存在着设备利用不充分，生产工艺复杂，合成金刚石单产低，优质品少的缺点。

    中国专利CN1047461A公开的一种粗颗粒人造金刚石合成工艺，其主要特征是在高压力时开始一次性连续升温，升压过程中两次停止加压后升至合成平衡压力，其实质为三次加压两次停压，其生产工艺比较复杂。

    本发明的目的是针对以上的不足而研制的一种人造金刚石的生产工艺，它改进了原料配比工序，合成工序，利用现有设备生产出高强度地人造金刚石，提高了设备的利用率和人造金刚石的产量。

    本发明是这样实现的：人造金刚石的生产工艺的工艺流程为原料焙烧，原料配比，配比料装入合成腔体，在一定温度压力条件下合成，将合成的人造金刚石经酸洗工序处理，将金刚石分离出来，按金刚石混料的型号粒度筛选、分类，其中：原料配比工序是将原料叶腊石按粒度为16目、24目、80目分选，然后按2∶5∶3比例混合，混合后在280℃温度条件下焙烧1小时后制成合成腔体;在原料组装工序前，将碳片抛光;将组装后的合成块放入压机内，在压力为1100MPa-1200MPa，温度为1300℃-1500℃的条件下，保持10分钟将碳转化为金刚石。

    本发明也可以是这样实现的：在合成腔体内分层交替装入碳片和触媒，两端各为两个碳片，碳片为15片，触媒为12层。

    本发明的积极效果是：

    1、利用现有设备和本发明的工艺生产人造金刚石，平均每个合成腔体产量提高2克拉，高强度（12kg以上）金刚石占比例提高15%，优质品率提高21%，生产每克拉金刚石的成本降低0.9元。

    2、简化了生产工艺，提高了生产效率。

    附图说明：

    图1是本发明的工艺流程图

    如图1所示。人造金刚石的生产工艺是：第一步将原料叶腊石，按粒度为16目、24目、80目分选，然后按2∶5∶3的比例混合，混合后在280℃温度条件下焙烧1小时后制成内腔为φ20mm的合成腔体;将碳片的杂质和粉尘去掉;将触媒清洗后置入烘箱保持50℃恒温。第二步在内腔为φ20mm的合成腔体内分层交替装入碳片，触媒，两端各为两个碳片、碳片为15片，触媒为12层，在两端的两个碳片外各装一个导电钢圈制成合成块，将合成块置于烘箱内，使之处于130℃恒温状态，保持8小时。第三步将烘过的合成块装入压机内，在压力为1100MPa-1200MPa，温度为1300℃-1500℃的条件下保持10分钟将碳转化为金刚石。第四步将半成品料经酸洗处理，除去杂质，提出金刚石。第五步将金刚石混料按型号，粒度分类。