[发明专利]一种宝石级人造金刚石单晶用催化剂的制备方法及催化剂

摘要

本发明涉及一种宝石级人造金刚石单晶用催化剂的制备方法及催化剂，所述金属催化剂为Fe‑Ni‑Ti‑Cu系催化剂合金或者Fe‑Ni‑Al‑Cu系催化剂合金，其制备方法包括原料选择及配比，筛分获得不同粒度级配并根据不同级配进行配料并混合均匀，然后进行温压成型；控制温压工艺使得成型坯的相对密度为70‑80％；将成型坯进行高温氢还原烧结，使得烧结后的圆柱形催化剂的相对密度达到99％以上；然后进行冷却和存储。本发明的圆柱催化剂可以提高除氮效率并可以减少包裹体的形成，可提高宝石级人造金刚石单晶的生长速度和净度指标。

主权项

1.一种宝石级人造金刚石单晶用催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂为Fe-Ni-Ti-Cu系催化剂合金或者Fe-Ni-Al-Cu系催化剂合金，所述方法包括如下步骤：S1：原料选择及配比：所述Fe-Ni-Ti-Cu系催化剂合金选取FeNi预合金粉末和TiCu预合金粉末为原料，配料名义成分为Fe：65％-75％，Ni：20％-30％，Ti：1％-5％，Cu：0.5％-3％；所述Fe-Ni-Al-Cu系催化剂合金选取FeNi预合金粉末和AlCu预合金粉末为原料，配料名义成分为：Fe：65％-75％，Ni：22％-33％，Al：1％-3％，Cu：0.5％-3％；S2：筛分：将FeNi预合金粉末、TiCu预合金粉末或AlCu预合金粉末进行粒度筛分分级，均分为100–80微米，80–60微米，60–40微米，40–20微米四个级别；S3：混料：FeNi预合金粉末和TiCu预合金粉末或AlCu预合金粉末按照S2步骤分级的不同粒度进行按比例选取级配；然后在三维混料机中混合均匀获得混合粉末；S4：温压成型：将S3步骤获得的混合粉末装入圆柱形温压成型模具，然后进行温压成型，控制温压工艺使得成型坯的相对密度为70-80％；S5：氢气高温还原烧结：将S4步骤获得的成型坯放入高温氢还原炉中，通入氢气和氩气混合保护气体，进行烧结成型，控制烧结工艺，使得烧结后的圆柱形催化剂的相对密度达到99％以上；S6：冷却，存储：S5步骤的烧结后的圆柱形催化剂随炉冷却，然后进行室温、干燥、惰性气体保护下的存储。