[发明专利]一种人造白钻晶床及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金刚石制造装备领域，特别是涉及一种人造白钻晶床。

背景技术

金刚石凭借其卓越的物理特性，一直受到科研工作者的广泛关注，随着科技的发展，宝石级金刚石单晶在工业领域的应用也随之广泛。由于天然金刚石矿藏资源有限，导致天然金刚石单晶产品的价格高昂。近年来, 随着人造宝石级金刚石单晶合成技术的发展, 使得人造金刚石大单晶占据的应用领域及市场份额逐年攀升。

人造白钻属于宝石级金刚石的一种，人造白钻的品质高低主要在于尺寸和纯净度、有无裂纹几个方面，人造的白钻尺寸大小可以通过合成工艺调整进行控制，而纯净度和裂纹则处于失控状态，合成工艺无法进行弥补，这也是困扰人造白钻的一个技术难题，目前人造白钻金属包裹体渗入晶体内现象非常普遍，造成白钻品质下降。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述金属包裹体渗入晶体的现象，提供一种人造白钻晶床及其制作方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种人造白钻晶床，包括晶床本体及设于晶床本体上晶孔中白钻晶种，在晶床本体和白钻晶种表面覆盖有氧化镁-氧化锆混合料制成的涂层。

进一步，作为一种优选方案，所述晶床本体由氧化镁-氧化锆混合料制成。

进一步，作为一种优选方案，所述氧化镁-氧化锆混合料按照重量份氧化镁5份、氧化锆1份的比例混合得到。

一种人造白钻晶床的制备方法包括以下步骤：

第一步，氧化镁预处理，取一定量的氧化镁，经高温烘烤后冷却；

第二步，混料，取用第一步中冷却后的氧化镁，按照重量份氧化镁5份、氧化锆1份的比例，进行混料，混好后的氧化镁-氧化锆混合料密封放置存储；

第三步，晶床成型，取用第二步中经过密封放置的氧化镁-氧化锆混合料，按照需要称取适量氧化镁-氧化锆混合料，放入模具中压制成圆柱型，在高温700-750℃的温度下，烘烤7-8小时后冷却；

第四步，晶床钻孔处理，根据生产需要，用钻头在圆柱型晶床上面钻出需要数量的晶孔，然后将白钻晶种放在晶孔内；

第五步，晶床表面处理，将放好白钻晶种的圆柱型晶床表面及白钻晶种表面均匀抹一层氧化镁-氧化锆混合料涂层；

第六步，晶床热处理，将经过表面处理后的晶床在1200-1300℃的温度下烘烤8小时，自然冷却后即可使用。

进一步，作为一种优选方案，所述第一步中氧化镁预处理前，氧化镁过300目筛。

进一步，作为一种优选方案，所述第一步中高温烘烤条件为在280℃的温度下保温3-4小时。

进一步，作为一种优选方案，所述第二步中氧化镁-氧化锆混合料密封放置时间为36小时。

进一步，作为一种优选方案，所述第三步中氧化镁-氧化锆混合料称取前过200目筛。

与现有技术相比，本发明的人造白钻晶床在晶床加工中保证了白钻晶种生长的所需条件的同时，保证晶床以晶床上的孔的洁净；在白钻晶种种入之后，涂抹氧化镁-氧化锆混合料涂层，并对晶床与白钻晶种进行了高温热处理，对晶床上的孔内的白钻晶种进行了很好的隔离保护；本发明解决了金属包裹体在白钻晶体生长时渗入晶体的技术问题，达到了产出高品质无金属渗透的人造白钻的技术效果。

具体实施方式

下面以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种人造白钻晶床及其制备方法包括以下步骤：

第一步，氧化镁预处理，取一定量的氧化镁，过300目筛后在280℃的温度下保温3-4小时，然后冷却；

第二步，混料，取用第一步中冷却后的氧化镁，按照重量份氧化镁5份、氧化锆1份的比例，进行混料，混好后的氧化镁-氧化锆混合料密封放置36小时后存储备用；

第三步，晶床成型，取用第二步中经过密封放置的氧化镁-氧化锆混合料，过200目筛后，按照需要称取适量氧化镁-氧化锆混合料，放入模具中压制成圆柱型，在高温700-750℃的温度下，烘烤7-8小时后冷却；

第四步，晶床钻孔处理，根据生产需要，用洁净的钻头在圆柱型晶床上面钻出需要数量的晶孔，确保晶孔洁净后将白钻晶种放在晶孔内；

第五步，晶床表面处理，将放好白钻晶种的圆柱型晶床表面及白钻晶种表面均匀抹一层氧化镁-氧化锆混合料涂层，确保涂层完全覆盖晶孔内白钻晶种为准；

第六步，晶床热处理，将经过表面处理后的晶床在1200-1300℃的温度下烘烤8小时，自然冷却后即可使用。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。