[發明專利]一種綠色人造金剛石的制備方法

在審

• 申請號: 202211244007.9
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115920775A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張科;彭本初
• 申請（專利權）人: 江西恒鉆新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 佛山焯恒專利代理事務所(普通合伙) 44829
• 代理人: 楊冰

1.一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：按重量份稱取以下綠色人造金剛石原料：石墨100-160份、鐵10-60份、錳30-50份、鎳15-20份、硅5-15份、碳5-10份、鉻2-10份、阻燃劑3-5份、衣康酸環氧2-10份、、硅烷偶聯劑2-4份、添加劑0.5-2份；

步驟二：按重量比從所述步驟一中稱取以下原料：鐵30％-50％、錳30％-50％、鎳15％-20％、硅5％-15％、碳5％-10％、鉻2％-10％，然后將稱取的原料投入到水霧化設備中制備初級觸媒；

步驟三：將所述步驟二制備的初級觸媒通過三種不同粒度的觸媒篩得到三種不同粒度的初級觸媒，并將三個不同粒度的初級觸媒按照一定百分比加入到混合攪拌設備中得到觸媒混合物，將觸媒混合物投入到干燥設備中并在一定溫度范圍內對其進行一定時間的烘干作業，從而制得改性觸媒；

步驟四：按重量比從所述步驟一中稱取以下原料：石墨和添加劑，將石墨和添加劑投入到研磨攪拌設備中進行一定時間的攪拌混合，從而可以得到改性石墨粉末；

步驟五：從所述步驟一、步驟三和步驟四中分別稱取阻燃劑、衣康酸環氧、硅烷偶聯劑、改性觸媒和改性石墨粉末，然后將稱取得到的阻燃劑、衣康酸環氧、硅烷偶聯劑、改性觸媒和改性石墨粉末投入到混均設備中進行充分的混合，然后通過柱狀模壓設備中制得柱狀合成物；

步驟六：將所述步驟五中的柱狀合成物投入到金剛石制備頂壓機中，并控制一定的溫度和壓強下進行三次加壓和保溫，即可制得綠色人造金剛石。

2.根據權利要求1所述的一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟一中的添加劑成分為錫、硼、鋅、鉛、鈦的混合物。

3.根據權利要求1所述的一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟三中的三種不同粒度的觸媒篩的目數分別為90目、225目、350目，所述混合攪拌設備的轉速為100-220r/min，所述干燥設備的溫度范圍控制在600-660℃，烘干時間為30-60min。

4.根據權利要求1所述的一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：所述石墨與添加劑的質量百分比為1：0.006-0.02，所述研磨攪拌設備的轉速為160-320r/min，攪拌時間為30-80min。

5.根據權利要求1所述的一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟五中的混均設備的轉速為120-240r/min，混合時間為50-100min。

6.根據權利要求1所述的一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟六中的溫度控制在1600-2250℃，第一次加壓的壓強為4.0-4.7GPa，持續時間為1-2.8min，第二次加壓的壓強為5.0-5.7GPa，持續時間為11-28min，第二次下次加壓的壓強為6.0-6.7GPa，持續時間為20-36min。

7.根據權利要求1所述的一種綠色人造金剛石的制備方法，其特征在于：所述步驟六中制得的綠色人造金剛石投入到除雜設備中即可得到純凈的綠色人造金剛石。