專利名稱：一種多晶金剛石合成用觸媒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造金剛石領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶金剛石合成用觸媒及其制備方法。
背景技術(shù)：
人造金剛石是在超高壓高溫條件下，在觸媒金屬的參與下，由石墨轉(zhuǎn)化而成的。合成出高品級人造金剛石，在超高壓高溫的合成環(huán)境下，使用鎳錳或鎳鈷觸媒，目前通用的觸媒是Ni70-Mn25-Go5，將石墨轉(zhuǎn)化為單晶金剛石。單晶金剛石存在磁性大，強(qiáng)度低的缺陷，已經(jīng)不能滿足市場需求，多晶金剛石顆粒由多個(gè)嵌式結(jié)構(gòu)的亞晶所組成，強(qiáng)度高，更能滿足國內(nèi)外高端市場需求，為了合成出多晶人造金剛石，目前使用的觸媒不能滿足需求。此外，合成人造金剛石用觸煤的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是配料一沖壓一拋光一分選一包裝。這種工藝存在工序長、能耗大、材料利用率不高的問題，同時(shí)生產(chǎn)的觸煤不可避免含有因鑄造而產(chǎn)生的氣孔、疏松、成份偏析，晶體粗大等缺陷，不利于優(yōu)質(zhì)金剛石的生長。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是要提供一種多晶金剛石合成用觸媒及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是多晶金剛石合成用觸媒，該觸媒是由鐵、鎳、硅經(jīng)熔化混合制成的微粉。進(jìn)一步，該觸媒各原料的重量百分比為鐵58-68%、鎳30-40%、硅1_9%。進(jìn)一步，該觸媒為直徑5-30微米球狀顆粒。進(jìn)一步，多晶金剛石合成用觸媒的制備方法，將一級電解鎳板、純鐵板去油酸洗后，與硅粉置于真空感應(yīng)爐中進(jìn)行熔化、精煉，然后使用水霧法將其噴霧成球形微粉，最后將觸媒顆粒在真空環(huán)境下用氫氣還原。進(jìn)一步，所述真空感應(yīng)爐內(nèi)溫度控制在1320°C -1450°C。進(jìn)一步，所述真空環(huán)境的真空度為1*10_3-1*10_2 Pa。本發(fā)明是一種多晶金剛石合成用觸媒及其制備方法，其有益效果為
I、在制備過程中，有效的解決了觸媒微粉的氧化。2、使用本發(fā)明所獲得的觸媒在金剛石生產(chǎn)中，其中硅原子與碳原子生成中間產(chǎn)物，改變內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)，形成金剛石亞晶結(jié)構(gòu)，最終得到多晶金剛石。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
多晶金剛石合成用觸媒中各成分質(zhì)量比
鐵58% 鎳34% 硅8%
制備方法如下將一級電解鎳板、純鐵板去油酸洗后與硅粉按上述成分質(zhì)量比配料，置于IOOkg真空感應(yīng)爐中1450°C熔化，精煉；然后使用水霧法將精煉的液體噴霧成粒度為5-30微米直徑球狀觸媒顆粒；將觸媒顆粒在真空度1*10_2 Pa環(huán)境中，用氫氣還原。最后經(jīng)篩分、包裝后入庫。實(shí)施例2:
多晶金剛石合成用觸媒中各成分質(zhì)量比
鐵60% 鎳37% 硅3%
制備方法同實(shí)施例I 實(shí)施例3
多晶金剛石合成用觸媒中各成分質(zhì)量比
鐵68% 鎳30% 硅2%
制備方法同實(shí)施例I 凡在不脫離本發(fā)明核心的情況下做出的簡單的變形或修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多晶金剛石合成用觸媒，其特征在于該觸媒是由鐵、鎳、硅經(jīng)熔化混合制成的微粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶金剛石合成用觸媒，其特征在于該觸媒各原料的重量百分比為鐵58-68%、鎳30-40%、硅1_9%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多晶金剛石合成用觸媒，其特征在于該觸媒為直徑5-30微米球狀顆粒。
4.一種多晶金剛石合成用觸媒的制備方法，其特征在于，將一級電解鎳板、純鐵板去油酸洗后，與硅粉置于真空感應(yīng)爐中進(jìn)行熔化、精煉，然后使用水霧法將其噴霧成球形微粉，最后將觸媒顆粒在真空環(huán)境下用氫氣還原。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多晶金剛石合成用觸媒的制備方法，其特征在于，所述真空感應(yīng)爐內(nèi)溫度控制在1320°C -1450°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種多晶金剛石合成用觸媒的制備方法，其特征在于，所述真空環(huán)境的真空度為1*10_3-1*10_2 Pa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多晶金剛石合成用觸媒及其制備方法，該觸媒是由鐵、鎳、硅經(jīng)熔化混合制成的微粉，其有益效果為，在制備過程中，有效的解決了觸媒微粉的氧化。使用本發(fā)明所獲得的觸媒在金剛石生產(chǎn)中，其中硅原子與碳原子生成中間產(chǎn)物，改變內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)，形成金剛石亞晶結(jié)構(gòu)，最終得到多晶金剛石。
文檔編號B01J23/755GK102698758SQ20121018759
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者李建林, 李淑云 申請人:河南飛孟金剛石工業(yè)有限公司