[发明专利]一种人工合成首饰用无色钻石的合成块及其合成方法

摘要

本发明公开了一种人工合成首饰用无色钻石的合成块及其合成方法，合成块包括叶腊石空块和设置于其中心的多层渗透结构的芯柱，所述芯柱包括由叶腊石空块第一端到第二端依次层叠设置的第一白云石片、碳源、触媒片、Cu箔和触媒片复合层、晶床、第二白云石片。该合成方法通过对触媒片成分、碳源纯度和Cu箔厚度和控制，使碳原子热分子运动、触媒片的熔融和Cu箔与氮原子反应间相互达到协同配合，恰到好处地使三者共同作用，实现碳原子与金刚石籽晶接触，在籽晶表面无间隙成核、长大，避免包裹体或内部杂质的产生，提高钻石纯净度，产品粒度大、颜色佳、成品率高，实用性强，有效实现了纯净度无色优质首饰用金刚石的规模化生产，值得广泛推广应用。

主权项

1.一种人工合成首饰用无色钻石的合成方法，该合成方法所用的合成块包括叶腊石空块，叶腊石空块的第一端和第二端内侧分别套装有叶腊石环，叶腊石环内套装有导电堵头，其特征在于：叶腊石空块第一端和第二端的叶腊石环及导电堵头内侧壁设置有碳纸，叶腊石空块第一端和第二端的两碳纸间由外到内依次设置有白云石外衬、碳管、氧化镁内衬和多层渗透结构的芯柱；所述芯柱包括由叶腊石空块第一端到第二端依次层叠设置的第一白云石片、碳源、触媒片、Cu箔和触媒片复合层、晶床、第二白云石片；所述Cu箔和触媒片复合层为多层Cu箔和多层触媒片依次交叉层叠结构；该合成方法包括以下步骤：1）将叶腊石空块素坯在150‑250℃下烘烤焙烧15‑25h，并对其进行重量精密控制，得超硬材料合成用叶腊石空块，备用；2）采用FeMnCo作为触媒片，用纯度为99%石墨作为碳源，用厚度为0.03mm的Cu箔作为除氮剂，并采用多层渗透的组装方式进行组装芯柱，形成具有温差结构的芯柱备用；3）在步骤2）所得芯柱外依次套设氧化镁内衬、碳管、白云石外衬；4）将步骤2）和步骤3）所得整体结构套装于步骤1）所得叶腊石空块内部，并于叶腊石空块两端内部分别垫设碳纸后，用叶腊石环和导电堵头将其两端封闭，得组装合成块；5）将步骤4）所得合成块放入六面顶压机，经过24小时高温高压合成，再经酸处理，即得人工合成首饰用无色钻石。