[发明专利]一种低压力下烧结碳纳米管直接合成金刚石的方法

摘要

一种低压力下烧结碳纳米管直接合成金刚石的方法，它涉及由碳纳米管合成金刚石的方法。本发明烧结电流为1000A－3000A的脉冲直流电，电压为2V－5V的低电压；最终烧结温度设置为1200℃－2000℃，到达烧结温度时迅速升高压力至60MPa～100MPa，进入保温阶段，保温时间20－180分钟。本发明用放电等离子烧结(SPS)碳纳米管合成金刚石，不需要催化剂，所需压力最低的仅需60MPa，合成速度快，每炉最快只需约40分钟，降低了能量消耗，提高了生产效率，所得样品尺寸大，金刚石产品中即有单晶也有聚晶颗粒，直径从几十纳米到几十微米，工艺简单，容易操作，产品质量易于控制。

主权项

1、一种低压力下烧结碳纳米管直接合成金刚石的方法，其特征在于工艺步骤是：一、将称量好的碳纳米管倒入垫好石墨保护纸的模具中装配好，装入放电等离子烧结炉中，抽真空后，加轴向初压开始烧结；二、放电等离子烧结升温，烧结电流为1000A-3000A的脉冲直流电，电压为2V-5V的低电压；三、最终烧结温度设置为1200℃-2000℃，到达烧结温度时迅速升高压力至60MPa～100MPa，进入保温阶段，保温时间20-180分钟；四、随后关掉放电等离子烧结炉电源开关，随炉自然冷却到600℃将压力降低到3-5MPa，至室温后出炉，取出样品，磨掉表面石墨纸，放入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中腐蚀，然后用清水反复冲洗干净，即得到金刚石产品。