超硬材料網(wǎng)

　　申請?zhí)枺?01610909641.8
　　申請人：四川大學
　　發(fā)明人：賀端威 劉進 杜雁春

　　摘要： 本發(fā)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(fā)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(jīng)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(fā)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(jié)，可以根據(jù)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(yè)化大批量生產(chǎn)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(jīng)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(jù)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(jù)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(jù)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(jù)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(jù)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。