超硬材料網

　　申請號：201610909641.8
　　申請人：四川大學
　　發明人：賀端威 劉進 杜雁春

　　摘要： 本發明涉及一種高純聚晶金剛石的制備方法，屬于超硬材料的合成領域。本發明的目的是提供一種高純聚晶金剛石的制備方法，將金剛石或金剛石與非金剛石碳的混合物等原材料經過真空表面凈化與高熔點包裹材料預壓封裝后，在8～20GPa，1200～3000℃條件下直接燒結合成高純聚晶金剛石。本發明所述方法中作為原材料的金剛石的粒度為5納米～100微米，金剛石在原材料中含量為20wt%以上，所述非金剛石碳成分可以是石墨、非晶石墨、石墨烯、富勒烯、C60、玻璃碳、非晶碳、碳納米管中的一種或幾種，通過對原料不同粒度與比例的調節，可以根據需求調整合成的聚晶金剛石的硬度、耐熱性、耐磨性、抗沖擊強度等性能，從而滿足工業化大批量生產的需求。

　　主權利要求：1.一種高純聚晶金剛石的制備方法，其特征在于：該聚晶金剛石的制備方法包括如下步驟：第一步：選取金剛石或金剛石與非金剛石碳的混合物作為原材料；第二步：將上述第一步中選取的原材料經過真空表面凈化，后放入高熔點包裹材料預壓封裝；第三步：將上述第二步封裝得到的樣品包裹體再次進行真空表面凈化處理，之后放入增壓合成元件中，進行高溫高壓燒結，燒結條件為：8～20GPa，1200～3000℃，燒結時間為1～100分鐘。
　　2.根據權利要求1所述的一種高純聚晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述第一步中的金剛石粉末的粒度為5納米～100微米。
　　3.根據權利要求1所述的一種高純聚晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述第一步中的非金剛石碳成分是石墨、非晶石墨、石墨烯、富勒烯、C60、玻璃碳、無序碳、碳納米管中的一種或幾種。
　　4.根據權利要求1所述的一種高純聚晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述第一步中的金剛石粉末在原材料中含量為20wt%以上。
　　5.根據權利要求1至4任一項所述的一種高純聚晶金剛石的制備方法，其特征在于所述第二步中的表面凈化處理的條件是溫度為200～1500℃，真空度為1Pa～1×10-5Pa，保溫10～300分鐘。
　　6.根據權利要求1至4任一項所述的一種高純聚晶金剛石的制備方法，其特征在于：所述第三步中的表面凈化處理的條件是溫度為200～1500℃，真空度為1Pa～1×10-5Pa，保溫10～300分鐘。