合成钻石的工艺过程 2011-04-24

  　　1. 合成件组装

　　一般运用块状和片状熔(溶) 媒金属或合金较多, 合成件组装的方式是将一层石墨一层熔(溶) 媒金属或合金片(块) 间隔排列, 装入已成型的叶蜡石块中。此外, 还有粉状、管状或柱状等不同形态的熔(溶) 媒金属或合金, 就形成了各种组装方式。是合成大单晶钻石时, 较好的两种组装方式。

　　2. 升温升压方式

　　选择合适的压力、温度和工夫及这些参数的控制, 可以解决增大粗粒比和提高质量等问题。详细方式有以下两种:

　　( 1) 先加压、加温到所用熔(溶) 媒生成钻石的最低压力、温度, 然后保温几分钟到十几分钟, 降温升压或恒温升压到选定的压力, 并飞快加热到压力相应的平衡温度( 生成钻石V 形区的内侧) , 保温几分钟, 随即降温、降压。也可降温到生成钻石区的最低限附近, 保温一段工夫后再降到室温顺常压。用这种工艺过程获得的是磨料级钻石。

　　( 2) 先加压到所用熔(溶) 媒生成钻石的最低压力附近, 升温到所选压力相应的平衡温度上限附近, 保温少许工夫, 速升压到所选压力, 降温到生成钻石V 型区内侧( 即生成钻石的高温区) , 保温几分钟随即降温降压。也可以降温到生成钻石V 型区的低温附近, 保温后降温降压。采用这种工艺过程加温、加压能产生大晶粒、晶形完整、杂质少、抗压强度高的优质钻石晶体。

　　3. 合成钻石的提纯

　　合成钻石产品中除了钻石外, 还有盈余的石墨、金属或合金、叶蜡石碎块等物。所以, 必须经过处理才能得到纯净的钻石。

　　( 1) 除去金属或合金

　　硝酸、王水等化学试剂都可以除去金属。在工业消费中, 大量除去金属的方法还以电解法为好, 并且成本低。

　　( 2) 除去石墨

　　一般采用两步处理法。第一步碳酸钠处理, 第二步为高氯酸处理。

　　( 3) 除去叶蜡石

　　通过除金属和石墨, 剩下来的就是钻石和叶蜡石了。目前去除叶蜡石最常用的方法是氢氧化钠处理法。

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