专利名称：一种合成八面体金刚石用粉末触媒的制作方法
技术领域：
本发明涉及合成金刚石产品使用的粉末触媒，是一种合成八面体金刚石用粉末触媒。
背景技术：
在金刚石的合成工艺中触媒是必备原料，合成金刚石欲得到不同晶形时使用的 触媒不同。目前，在合成八面体金刚石工艺中使用的粉末触媒，一般以65-70%的铁和 30-35%的镍为主要原料，这种触媒虽然在合成其它晶型金刚石时具有一定优点，但是，在 合成八面体金刚石时则易出现较多不足合成稳定性较差、产量低、晶型差、八面体含量不 够等；由于上述不足导致八面体金刚石的合成成本相对较高，不能形成规模化生产。由于 八面体金刚石具有锋利度高、自锐性好、硬度高等优点，是制作高精、高效等磨削工具的首 选材料，因此，在八面体金刚石的产量无法提高的情况下，八面体金刚石的生产成本无法降 低，从而影响下游企业的生产效率。
发明内容
本发明的目的是，提供一种合成八面体金刚石用粉末触媒，使它解决已有技术的 不足，从而增加八面体金刚石的产量。本发明为实现上述目的通过以下技术方案实现一种合成八面体金刚石用粉末 触媒，按重量百分比计，其合金成分为Nb3-7%、Mn 3-5%, C0 2-2. 5%, Si 0. 1-1%, B4C 0. 5-1%, V 0.02%，余量为 Fe。本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分为Nb 5%,Mn 4%, C0 2%, Si 0. 5%, B4C 0. 75%, V 0.02%，余量为 Fe。本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分为Nb 7%, Mn 5%, C0 2.5%, SilB4C 1%,V 0.02%，余量为 Fe。本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分为Nb 3%,Mn 3%, C0 2%, Si 0.1%, B4C 0. 5%, V 0. 02%，余量为 Fe。本发明所述粉末触媒组分中加入Mn、V和‘能够降低触媒中的氧含量，使氧含量 达到彡lOOPPm，增加触媒活化性能，降低金刚石八面体生成温度，有利于八面体金刚石的转 化。特别是V、CO作为金刚石和石墨的相间活化元素，可促进金刚石的生长速度加快，在促 进金刚石生长速度加快的同时，加入的Mn能够促进金刚石不同晶面的生长速度，使金刚石 向八面体转化，保证金刚石均勻成核。为了更进一步使金刚石八面体的晶型转化，并促其优 质生长，在组分中加入了 Nb*B4C。本发明组分中的Si作为非自发成核的促进剂使用，在八 面体金刚石合成中能诱发并促进金刚石面非自发成核，能够提高金刚石的成核率和产量。本发明所述粉末触媒各元素组合后，能够提高八面体金刚石的合成稳定性。由 于用已有触媒合成八面体金刚石时需要使用1290°C左右高温，使在合成中使用的加热管 及加热片等装置在此温度下易产生不稳定性，本发明组分能够降低触媒中的氧含量，增加触媒活化性能，使触媒熔点达到1200-1210°C，从而降低了八面体金刚石的生成温度在 1230°C，保证了合成过程中的稳定性。用本发明触媒合成八面体金刚石能够比已有技术 提高产量40%左右，并且金刚石的晶型规则度提高了 35%左右，合成的八面体含量可达 80-87%。本发明所述的粉末触媒氧含量< lOOPPm，化学成分均勻，颗粒球型度好，粒度范围 为-200/+500，该粒度范围的比例为75-95%。
具体实施例方式实施例
本发明所述粉末触媒按重量百分比计，其合金成分可以有多种组合，例如UNb 7%,Mn 5%, CO 2. 5%、Sil%、B4C 1%,V 0.02%，余量为 Fe。2、Nb 5%,Mn 4%, CO 2. 2%, Si 0. 8%, B4C 1%,V 0.02%，余量为 Fe。3、Nb 3%,Mn 3%, CO 2%, Si 0. 1 %, B4C 0. 5%, V 0. 02%，余量为 Fe。4、Nb 5%,Mn 4%, CO 2%, Si 0. 5%, B4C 0. 75%, V 0.02%，余量为 Fe。上述本发明粉末触媒的制备方法如下以重量百分比计，取配料合金成分为 Nb3-7%,Mn 3-5%, C0 2-2. 5%, Si 0. 1+1%, B4C 0. 5-1%, V 0. 02%，余量为 Fe。按比例配好后，在惰性气体的保护下将配料融化，制备成预制合金锭，然后将预制 合金锭在1350-1500°C温度下重熔，重熔过程中通入氮气，最后利用高压气体3-4. 5Mpa将 金属液流击碎雾化成金属粉末。制成的触媒粉粒度多为100目以细，500目以粗，颗粒成球 状。最后进行筛分，将制备的触媒粉进行筛分，选择粒度为-200/+500进行使用，该粒 度范围料比例在75% -95%。
权利要求
一种合成八面体金刚石用粉末触媒，其特征在于按重量百分比计，其合金成分为Nb3-7％、Mn 3-5％、Co 2-2.5％、Si 0.1-1％、B4C 0.5-1％、V 0.02％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种合成八面体金刚石用粉末触媒，其特征在于按重量百 分比计,其合金成分为Nb 5%,Mn 4%, Co 2%, Si 0. 5%,B4C 0. 75%, V 0.02%，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种合成八面体金刚石用粉末触媒，其特征在于按重量百 分比计,其合金成分为:Nb 7%,Mn 5%, Co 2. 5%、Sil%、B4C 1%,V 0. 02%，余量为 Fe。
4.根据权利要求1所述的一种合成八面体金刚石用粉末触媒，其特征在于按重量百 分比计,其合金成分为Nb 3%, Mn 3%, Co 2%, Si 0.1%, B4C 0. 5%, V 0. 02%，余量为Fe。
全文摘要
本发明公开了一种合成八面体金刚石用粉末触媒，按重量百分比计，其合金成分为Nb3-7％、Mn 3-5％、Co 2-2.5％、Si 0.1-1％、B4C 0.5-1％、V 0.02％，余量为Fe。本发明粉末触媒的制备方法以上述重量百分比计合金成分按比例配好后，在惰性气体的保护下将配料融化制备成预制合金锭，然后将预制合金锭重熔，最后利用高压气体3-4.5MPa将金属液流击碎雾化成金属粉末，颗粒成球状，将制备的触媒粉进行筛分。用本发明触媒合成八面体金刚石能够比已有技术提高产量40％左右，并且金刚石的晶型规则度提高了35％左右，合成的八面体含量可达80-87％。本发明所述的粉末触媒氧含量≤100PPm，化学成分均匀，颗粒球型度好，粒度范围为-200/+500，该粒度范围的比例为75-95％。
文档编号B01J27/22GK101829587SQ20101018553
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者张存升, 林树忠, 林秀峰, 白云岗, 陈强 申请人:山东聊城昌润超硬材料有限公司