一种高把持力金刚石的合成工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107626262A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201711122291.1(22)申请日2017.11.14(71)申请人山东昌润钻石股份有限公司地址252002山东省聊城市卫育北路45号(72)发明人林树忠崔行宇何文嵩(74)专利代理机构山东济南齐鲁科技专利事务所有限公司37108代理人曲洋(51)Int.Cl.B01J3/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高把持力金刚石的合成工艺(57)摘要本发明公开了一种高把持力金刚石的合成工艺，包括以下步骤：准备100目以细的粉末触媒和300目以细的球形石墨粉；将球形石墨粉和粉末触媒混合，静压，破碎成细颗粒，得到颗粒混合料；将颗粒混合料加入模具中，得到芯柱；将所得芯柱置于真空炉中高温除氧，冷却后装入合成块中，对其进行加热加压合成，得到具有高把持力金刚石；本发明的一种高把持力金刚石的制备工艺，能够保证合成前期的金刚石质量，又能合成出表面粗糙、具有划痕的金刚石，提高金刚石的把持力，增加金刚石模具的切割效率和寿命；采用本发明制备工艺得到的金刚石表面粗糙，加工的金刚石模具与胎体的结合力大，金刚石不会过早脱落，增加了金刚石模具的切割效率和寿命。CN107626262ACN107626262A权利要求书1/2页1.一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：包括以下步骤：①准备100目以细的粉末触媒和300目以细的球形石墨粉，其中粉末触媒的成分为铁基合金，球形石墨粉的杂质含量在30ppm以下；②将球形石墨粉和粉末触媒按照重量比7：3~6的比例加入三维混料机中混合3~5小时，静压后破碎成80目以内的细颗粒，得到颗粒混合料；③将步骤②所得的颗粒混合料加入模具中，采用四柱压机压制得到芯柱，芯柱的尺寸为Φ56mm×46.5mm，芯柱密度为2.80-3.00g/cm3；④将步骤③所得芯柱置于真空炉中，在1000~1050℃下真空处理8~10小时，用氢气还原的方法充分去除氧，在氮气保护下自然冷却至室温，出炉后真空包装，然后装入合成块中，对其进行加热，并采用六面顶压机对其进行加压合成，配合设计工艺在高温1200~1300℃和高压5.5~6.0GPa下，加热1440~1800秒，得到具有高把持力金刚石；其中六面顶压机的压力设定为：将六面顶压机以大于1MPa的速度从0加压到50MPa开始加热，停止加压，保持250~300秒后继续加压，并将压力在20秒内加压至78~80MPa，停止加压，保持320~350秒，再将压力在10秒内提高到87~92MPa，保持900~960秒，然后在180~600秒内匀速减压至卸压完成；六面顶压机的功率设定为：起始功率为7000~7900W，保持380~410秒，然后将功率在15秒内下调至6000~6500W，保持850~900秒，然后在120~540秒内匀速减至加热结束。2.根据权利要求1所述的一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：步骤②中球形石墨粉和粉末触媒的重量比为7：5。3.根据权利要求1所述的一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：步骤②中将均匀混合的球形石墨粉和粉末触媒静压后粉碎成40~50目以细颗粒。4.根据权利要求1所述的一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：芯柱密度为2.80-2.85g/cm3。5.根据权利要求1所述的一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：六面顶压机的压力设定为：将六面顶压机以2MPa的速度从0加压到50MPa开始加热，停止加压，保持280秒后继续加压，并将压力在20秒内加压至79MPa，停止加压，保持340秒，再将压力在10秒内提高到90MPa，保持950秒，然后在480秒内匀速减压至卸压完成。6.根据权利要求1所述的一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：六面顶压机的功率设定为：起始功率为7500W，保持400秒，然后将功率在15秒内下调至6200W，保持880秒，然后在420秒内匀速减至加热结束。7.根据权利要求1所述的一种高把持力金刚石的合成工艺，其特征在于：包括以下步骤：①准备100目以细的粉末触媒和300目以细的球形石墨粉，其中粉末触媒的成分为铁基合金，球形石墨粉的杂质含量在30ppm以下；②将球形石墨粉和粉末触媒按照重量比7：5的比例加入三维混料机中混合3~5小时，静压后破碎成粉碎成50目以内的细颗粒，得到颗粒混合料；③将步骤②所得的颗粒混合料加入模具中，采用四柱压机压制得到芯柱，芯柱的尺寸为Φ56mm×46.5mm，芯柱密度为2.80g/cm3；④将步骤③所得芯柱置于真空炉中，在1040℃下真空处理9小时，用氢气还原的方法充2CN107626262A权利要求书2/2页分去除氧，在氮气