[發明專利]用于合成IIa型鉆石的合成塊結構及IIa型鉆石的合成方法

有效

• 申請號: 201710502808.3
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107051334B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 劉乾坤;易良成;趙鵬;胡來運
• 申請（專利權）人: 中南鉆石有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 北京鼎宏元正知識產權代理事務所(普通合伙) 11458
• 代理人: 鄧金濤

1.一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于，該合成方法包括用于合成IIa型鉆石的合成塊結構，該結構包括呈筒狀的葉蠟石空塊(1)，所述葉蠟石空塊(1)的兩端均套裝有葉蠟石環(2)，所述葉蠟石環(2)的內部均安裝有導電堵頭(3)，所述導電堵頭(3)的內壁均貼附有碳紙(4)；所述葉蠟石空塊(1)的內壁上設有白云石外襯(5)，所述白云石外襯(5)的內壁上設有氧化鎂內襯(6)，所述白云石外襯(5)與氧化鎂內襯(6)之間還設有碳管(7)，所述碳管(7)的兩端分別與兩個葉蠟石環(2)內壁的碳紙(4)相接觸；所述氧化鎂內襯(6)的內部還設有層疊排列的多根石墨芯柱(8)，所述多根石墨芯柱(8)中每相鄰的兩根石墨芯柱(8)之間均設有除氮劑(9)；

該合成方法包括如下步驟：

步驟A、將葉臘石空塊素坯與葉臘石環在200-350℃的溫度下下烘烤焙燒15-25h，備用；

步驟B、將純度至少為99％的石墨與FeMnCo觸媒按照1.8-2.2:0.8-1.2的比例均勻混合，并將兩者的混合物壓制成片狀的多根石墨芯柱，將多根石墨芯柱層疊排列組合，每相鄰的兩根石墨芯柱之間設有除氮劑(9)；

步驟C、在層疊排列組合的多根石墨芯柱的外部套設氧化鎂內襯(6)，然后在氧化鎂內襯(6)的外部套設白云石外襯(5)，并在氧化鎂內襯(6)與白云石外襯(5)之間增設多個碳管(7)，從而形成整體結構；

步驟D、將步驟C所得的整體結構裝入步驟A所得的葉臘石空塊的內部，再在葉臘石空塊的兩端上分別墊設碳紙(4)后，用葉蠟石環(2)和導電堵頭(3)將葉臘石空塊的兩端封閉，得到組裝完畢的合成塊；

步驟E、將組裝完畢的合成塊放入六面頂壓機，在1100-1300℃的溫度下，以95-110Mpa的壓力壓制7-10h，即可合成得到IIa型鉆石。

2.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：合成塊結構中所述除氮劑(9)為Ti箔。

3.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：合成塊結構中所述多根石墨芯柱(8)均與葉蠟石環(2)及導電堵頭(3)相平行。

4.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：所述步驟A中為將多個葉臘石空塊素坯與葉臘石環一并烘烤焙燒，且在烘烤焙燒的過程中，對多個葉臘石空塊素坯和/或葉臘石環進行稱重，保證每塊葉臘石空塊素坯和/或葉臘石環的重量相一致。

5.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：所述的步驟B中石墨與FeMnCo觸媒混合的方式為將兩者放入混料機中混合5-7h。

6.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：所述壓制成片狀的多根石墨芯柱的厚度為0.025-0.035mm。

7.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：所述的方法還包括步驟F、將步驟E中的得到的IIa型鉆石進行酸處理，所述酸處理是將IIa型鉆石沒入王水中電解酸洗12-18h，得到IIa型鉆石成品。

8.根據權利要求1所述的一種IIa型鉆石的合成方法，其特征在于：所述步驟E中六面頂壓機在對組裝完畢的合成塊進行壓制的過程中，電流通過葉蠟石空塊(1)一端的導電堵頭(3)、葉蠟石空塊(1)一端的碳紙(4)、碳管(7)、葉蠟石空塊(1)另一端的碳紙(4)和葉蠟石空塊(1)另一端的導電堵頭(3)組成一個閉合回路，在壓制的過程中提供合成熱量。