一种亚纳米级添加剂触媒及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种合成人造金刚石用的亚纳米级添加剂触媒，其添加剂为亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物，添加剂含量为触媒重量的０．０２～２％，该触媒其它成份含量与普通镍基触媒或铁基触媒基本相同。利用本发明专利技术合成人造金刚石，具有合成范围宽，合成稳定性好，容易控制，单产高的特点。合成的人造金刚石具有抗压强度高，冲击韧性好，杂质少，透明度高，晶形好，热稳定性强，颜色深黄的优点，即可大幅度改善人造金刚石的性能，增加其附加值，具有较高的社会、经济效益前景。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
现有的各种触媒合金在静压法生产人造金刚石时能在超高压、高温条件下发生催化作用，促使石墨晶体转化为金刚石晶体的反应过程加速。它虽然具有合成较稳定，合成范围较宽，单晶强度较高的优点，但是合成的金刚石存在夹渣多、气泡多、裂纹多、透明度欠佳等内部缺陷，真正的高品级金刚石很难生产出来。本专利技术的目的是提供，做到该触媒能合成高品级优质金刚石，即金刚石杂质含量少、气泡、裂纹等内部缺陷少、透明度高、耐冲击强度高，热稳定好。本专利技术的目的是这样实现的在普通镍基触媒或铁基触媒中加入添加剂，添加剂为亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物，加入量为触媒重量的0.02～2％。加入方法有两种一种是在片状触媒原材料熔铸过程中加入，另一种是将添加剂直接均匀弥散到粉状触媒中。众所周知，纳米材料具有极高的活性，但其制备复杂，成本极高，大规模使用的难度非常大，目前很难直接用于生产。本专利技术为了做到既改善现有触媒的活性和性能，又降低生产成本，因此选择采用亚纳米级的添加剂。原因是亚纳米级材料活性高、制备容易。与已有技术相比，本专利技术有下列特点1、由于触媒中含有亚纳米级的碱金属化合物和贵金属，因此在金刚石合成过程中能促进金刚石定向成核，有利于提高人造金刚石的产量，拓宽合成范围，提高合成稳定性。2、触媒中含有的亚纳米级稀土元素具有比普通稀土元素高得多的活性，在金刚石合成过程中，能产生强烈的搅拌、脱氧作用，净化合金，同时还有强烈的除杂、除气作用，因此使合成的人造金刚石具有内部缺陷气泡少、杂质少、透明度高、抗压强度高，热稳定性好，颜色深黄等优点。3、经多次试验显示，利用该触媒合成人造金刚石，具有合成范围宽，合成稳定性好，容易控制、单产高的特点。合成的人造金刚石具有抗压强度高、冲击韧性好、杂质少、透明度高、晶形好、热稳定性强、颜色深黄的优点，即可大幅度改善人造金刚石性能，提高人造金刚石的附加值，每个合成棒单块产值可提高1.5至2.5元。以每个提高1.5元计算，全国每年人造金刚石总附加值可提高1亿元以上。因此具有较高的社会、经济效益前景。下面通过实施例详细叙述本专利技术的配比及制作方法实施例一片状触媒原材料熔铸过程中加入添加剂首先将999.72克片状镍基触媒或铁基触媒原材料加热至熔化状态，然后将0.13克亚纳米级CaCO3，0.002克亚纳米级稀土和0.15克亚纳米级金属铌的混合物加入并共同熔炼。实施例二粉状触媒中直接加入添加剂在999.8克粉状触媒中直接均匀弥散加入0.09克亚纳米级Na2CO3、0.001克亚纳米级稀土和0.109克亚纳米级金属钽的混合物，与合成金刚石用的碳粉、粘结剂等均匀混合，预压成棒供合成用。实施例三加入大剂量的亚纳米级材料在980克粉状触媒中加入8克亚纳米级K2CO3、0.003克亚钠米级稀土和11.997克亚钠米级金属镍的混合物，其余与例二相同。实施例四只加入一种亚纳米级材料在999.7克粉状触媒中只加入0.3克亚纳米级Ca(OH)2，其余与例二相同。实施例五加入二种亚纳米级材料的混合物在999.7克粉状触媒中加入0.299克亚纳米级金属铌和0.001克亚纳米级稀土元素的混合物，其余与例二相同。权利要求1.一种合成人造金刚石用的亚纳米级添加剂触媒，其特征是添加剂为亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物，添加剂含量为触媒重量的0.02～2％，该触媒其它成份含量与普通镍基触媒或铁基触媒基本相同。2.根据权利要求1所述的亚纳米级添加剂触媒制作方法，其特征是在片状触媒原材料熔铸过程中加入或在粉状触媒中直接均匀弥散加入添加剂，添加剂为亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物，加入量为触媒重量的0.02～2％。全文摘要本专利技术涉及一种合成人造金刚石用的亚纳米级添加剂触媒，其添加剂为亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物，添加剂含量为触媒重量的0.02～2％，该触媒其它成份含量与普通镍基触媒或铁基触媒基本相同。利用本专利技术合成人造金刚石，具有合成范围宽，合成稳定性好，容易控制，单产高的特点。合成的人造金刚石具有抗压强度高，冲击韧性好，杂质少，透明度高，晶形好，热稳定性强，颜色深黄的优点，即可大幅度改善人造金刚石的性能，增加其附加值，具有较高的社会、经济效益前景。文档编号B01J23/20GK1395990SQ0112274公开日2003年2月12日 申请日期2001年7月15日 优先权日2001年7月15日专利技术者张树芳 申请人:张树芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成人造金刚石用的亚纳米级添加剂触媒，其特征是添加剂为亚纳米级的碱金属化合物、钽铌类贵金属、稀土元素中的一种或二种、三种的混合物，添加剂含量为触媒重量的０．０２～２％，该触媒其它成份含量与普通镍基触媒或铁基触媒基本相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张树芳，
申请(专利权)人：张树芳，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]