金刚石复相材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种金刚石复相块材，其特征在于：所述金刚石复相块材是由闪锌矿结构的3c型金刚石相以及选自2h、4h、6h、8h、9r、10h、15r、21r的一种或一种以上其它金刚石相构成的，前提条件是：当所述金刚石复相块材由两相构成时，除了3c相外的另一相不是6h相。2.如权利要求1所述的金刚石复相块材，其特征在于：所述金刚石复相块材是由闪锌矿结构的3c型金刚石相以及选自2h、4h、6h、8h、9r、10h、15r、21r的两种或两种以上其它金刚石相构成的。3.如权利要求1或2所述的金刚石复相块材，其特征在于：所述金刚石复相块材内部的晶粒粒径为2-80nm，晶粒内含由所述3c型金刚石形成的纳米孪晶组织结构，孪晶宽度1-15nm，其它金刚石相也嵌在块材的晶粒中。4.如权利要求1至3任一项所述的金刚石复相块材，其特征在于：所述金刚石复相块材的维氏硬度为150-260gpa，所述金刚石复相块材的断裂韧性为12-30mpa
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。5.如权利要求1至4任一项所述的金刚石复相块材，其特征在于：所述金刚石复相块材为无色透明或黄色透明或黑色不透明。6.一种如权利要求1至5任一项所述的金刚石复相块材的制备方法，包括以下步骤：(1)使用无核洋葱碳为原料，放入模具中预压成坯体；(2)将预制坯体放入高温高压合成模具中，进行高温高压处理。7.如权利要求6所述的金刚石复相块材的制备方法，还包括以下步骤：(3)冷却后卸压，得到所述的金刚石复相块材。8.如权利要求6或7所述的金刚石复相块材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中高温高压处理的工艺参数为：压力为8-18gpa范围内，优选在在10-15gpa范围内；温度在1500-2300℃范围内，优选在在1800-2200℃范围内。9.如权利要求6或7所述的金刚石复相块材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中高温高压处理为先升压、再升温，然后保温10-60min。10.如权利要求8或9所述的金刚石复相块材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中高温高压处理的升压速率为2-4gpa/h，升温速率为200-300℃/min。

技术总结
本发明涉及金刚石复相材料及其制备方法。本发明以洋葱碳为原料，通过高温高压的合成方法制备出一种包含3C、2H、4H、6H、8H、10H、9R、15R、21R多种类型金刚石相的新型金刚石复相块材。在块材的晶粒内可以发现2H、3C、4H、6H、8H、9R、10H、15R、21R中的两种或两种以上类型的金刚石相，其中3C型金刚石具有超细纳米孪晶组织结构，孪晶宽度1-15nm。本发明所公开的金刚石复相块材内部晶粒尺寸为2-80nm，其维氏硬度为150-260GPa，断裂韧性为12-30MPa


技术研发人员：田永君 徐波 周向锋 胡文涛 高宇飞 李子鹤 应盼 刘笑笑 于栋利 何巨龙 柳忠元 聂安民 王霖 高国英 陈俊云 赵智胜
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2020.04.03
技术公布日：2021/10/11