專利名稱：一種復(fù)合葉臘石材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超硬材料合成中所使用的密封傳壓介質(zhì)材料，特別是涉及一種 復(fù)合葉臘石材料。
背景技術(shù)：
葉臘石是一種含水鋁硅酸鹽，主要為中酸性火山噴出巖，分子式為
AL2[SiA。](0H)2。葉臘石具有密封性能好、高壓下體積收縮小、熱傳導(dǎo)率低以及 流動(dòng)性優(yōu)良等特點(diǎn)，是超硬材料人造金剛石、復(fù)合片、或立方氮化硼等合成中 所普遍使用的傳壓介質(zhì)(俗稱葉臘石粉壓塊)，在超硬材料高壓合成中得到廣泛 應(yīng)用。
然而實(shí)踐證明，在六面頂壓機(jī)合成人造超硬材料生產(chǎn)過程中，采用單一的 葉臘石作傳壓介質(zhì)存在著明顯的不足。因?yàn)槿~臘石中含有吸附水和結(jié)晶水，在 合成單晶及復(fù)合燒結(jié)體的過程中，腔體內(nèi)的溫度可達(dá)1200 1500'C，因此在合 成過程中，葉臘石會(huì)發(fā)生脫水、相變，產(chǎn)生蘭晶石和柯石英的厚殼層，從而礦 物比重增加，體積收縮，造成合成腔體內(nèi)部壓力的下降，產(chǎn)生壓力梯度，其保 溫性能和傳壓性能都變差，從而使合成腔內(nèi)超硬材料的生長環(huán)境產(chǎn)生變化，導(dǎo) 致超硬材料晶體質(zhì)量不穩(wěn)定，從而嚴(yán)重影響了優(yōu)質(zhì)晶體的生成。
另外，葉臘石中的吸附水和結(jié)晶水在高溫、高壓下會(huì)發(fā)生分解，析出并分 解成氫和氧或者氫氧根，這些氫、氧雜質(zhì)也有可能進(jìn)入晶體內(nèi)部、或以金屬的 氧化物形式存在于超硬材料晶體內(nèi)部，影響了超硬材料的生核和長大，進(jìn)而影響超硬材料單晶的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，采用單一葉臘石作傳壓保溫介質(zhì)存在許 多不足。
目前工業(yè)上普遍采用復(fù)合密封傳壓介質(zhì)來代替單一 的葉臘石材料介質(zhì)。復(fù) 合密封傳壓介質(zhì)一般是由葉臘石和白云石組成，白云石與葉臘石相比，其內(nèi)部
不含結(jié)晶水，在高溫高壓下不發(fā)生相變，且其熱膨脹系數(shù)大，是葉臘石的3到4 倍，熱傳導(dǎo)系數(shù)比葉臘石小，是葉臘石的73.6%,因此，貼近碳源和觸媒的白 云石在高溫和高壓下是不發(fā)生相變的，合成過程中沒有體積變化，避免了合成 腔內(nèi)的壓力下降，用白云石作傳壓介質(zhì)可以在一定程度上彌補(bǔ)葉臘石的上述缺 陷。但是，白云石的密封、保溫性差，因此實(shí)際生產(chǎn)中常將白云石管鑲嵌在葉 臘石中制成一種復(fù)合粉壓塊。傳壓、密封、保溫、絕緣由葉臘石和白云石共同 來完成。這樣互相搭配，揚(yáng)長避短，兩者結(jié)合更易于超硬材料生長，對(duì)超硬材 料的顏色、品級(jí)等均有好處。
在復(fù)合粉壓塊中，葉臘石的主要作用是密封、保溫。目前的葉臘石粉壓塊 主要由葉臘石礦石粉末與膠粘劑模壓成型，質(zhì)量不穩(wěn)定，在高溫、高壓合成過 程極易發(fā)生放炮現(xiàn)象， 一旦放炮，不僅終結(jié)了超硬材料的合成過程，而且造成 六面頂壓機(jī)的頂錘全部報(bào)廢， 一次放炮就將造成3至4萬元的直接經(jīng)濟(jì)損失。產(chǎn) 生放炮的直接原因就是復(fù)合葉臘石粉壓塊中的復(fù)合葉臘石材料在高溫高壓下流 動(dòng)性不穩(wěn)定而引起的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合葉臘石粉壓塊中的復(fù)合葉臘 石材料，這種材料具有密封、保溫性高的特點(diǎn)，而且流動(dòng)性能穩(wěn)定，能夠形成 密封面，為超硬材料提供一個(gè)良好的生長環(huán)境，且有效地減少了超硬材料合成過程的放炮現(xiàn)象。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種復(fù)合葉臘石 材料，它由以下重量百分比的原料組成 葉臘石 50。/。 60%; 絹云姆石 12% 20%; 高嶺石 8% 15%; 勃姆石 5% 10%;
膠粘劑 5% 10%。
其中葉臘石、絹云姆石、高嶺石及勃姆石分別為40 100目的粉末， 膠粘劑為刨花堿、107膠或白乳膠中的一種， 一般采用51號(hào)刨花堿。
如上所述，本發(fā)明的一種配方如下它由以下重量百分比的原料組成 葉臘石 58%; 絹云姆石18%; 高嶺石 9%; 勃姆石 8%; 膠粘劑 7%。
實(shí)驗(yàn)證明，使用本發(fā)明制成的的復(fù)合葉臘石粉壓塊具體如下優(yōu)點(diǎn)
第一，合成中不放氣、不放炮，停止加熱后就快速卸壓，提高了生產(chǎn)效率，
同時(shí)硬質(zhì)合金的消耗也大幅度降低， 一般的情況下可降到0.5-lkg/萬克拉。有
的甚至幾個(gè)月不壞一個(gè)頂錘，由此將使產(chǎn)品成本大大下降。 第二，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性好。
第三，保溫性能好，減少了合成腔體的溫度梯度，營造了一個(gè)較好的超硬材料成核生長環(huán)境。
第四，傳壓性能好，在頂錘角度相同、腔體相同的同等條件下比普通葉
臘石降低3-4兆帕。從而可提高設(shè)備的利用率。
僅以立方體底面邊長59毫米，內(nèi)徑39毫米的復(fù)合粉壓塊為例使用普 通型葉臘石需要100-105兆帕的合成壓力，采用本發(fā)明制成的粉壓塊，在同等 條件下壓力會(huì)降低3-4兆帕，因此可有效的延長設(shè)備使用年限。另外，因保溫 性能好，使合成時(shí)的加熱時(shí)間縮短，可節(jié)約電能40%。
具體實(shí)施例方式
下面具體介紹本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施例一、
本發(fā)明所述的復(fù)合葉臘石材料，它由以下重量百分比的原料組成 葉臘石 50%; 絹云姆石20%; 高嶺石 15%; 勃姆石 10%; 膠粘劑 5%。
其中葉臘石、絹云姆石、高嶺石及勃姆石分別為40 100目的粉末，膠粘 劑采用51號(hào)刨花堿、107膠或白乳膠。
葉臘石以赤峰境內(nèi)和咯喇泌旗南臺(tái)子鄉(xiāng)北山脈為代表產(chǎn)地，顏色為紫紅 色、粉紅色、兩顏色中均帶有條狀或斑狀的黃色或白色的花色，灰色、棕灰的 帶有藍(lán)色或青黑色條壯或斑狀花色。
實(shí)施例二、本發(fā)明所述的復(fù)合葉臘石材料，它由以下重量百分比的原料組成 葉臘石 60%; 絹云姆石 12%; 高嶺石 8%; 勃姆石 5%; 膠粘劑 5%。
其中葉臘石、絹云姆石、高嶺石及勃姆石分別為40 100目粉末，膠粘劑
采用107膠。
實(shí)施例三、
本發(fā)明所述的復(fù)合葉臘石材料，它由以下重量百分比的原料組成 葉臘石 55%; 絹云姆石 16%; 高嶺石 13%; 勃姆石 10%; 膠粘劑 6%。
其中葉臘石、絹云姆石、高嶺石及勃姆石分別為40 100目粉末，膠粘劑
采用白乳膠。 實(shí)施例四、
本發(fā)明所述的復(fù)合葉臘石材料，它由以下重量百分比的原料組成 葉臘石 58%; 絹云姆石l挑；
高嶺石 9%;勃姆石 8%; 膠粘劑 7%。
其中葉臘石、絹云姆石、高嶺石及勃姆石分別為40 100目粉末，膠粘劑 采用51號(hào)刨花堿。
實(shí)驗(yàn)證明，實(shí)施例四為本發(fā)明的最佳實(shí)施例。 將本發(fā)明所述的復(fù)合葉臘石材料中的各種原料按上述配比，分別在混料機(jī)
內(nèi)進(jìn)行混料，存放24小時(shí)后，內(nèi)嵌白云石管，進(jìn)行裝模填料，在63-100噸壓 力機(jī)上壓制成復(fù)合葉臘石粉壓塊，最后進(jìn)行烘干處理得到復(fù)合葉臘石粉壓塊。
本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作 出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合葉臘石材料，其特征在于它由以下重量百分比的原料組成葉臘石 50％～60％；絹云姆石 12％～20％；高嶺石 8％～15％；勃姆石 5％～10％；膠粘劑 5％～10％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合葉臘石材料，其特征在于它由以下重量百分比的原料組成-葉臘石 58%;絹云姆石 18%;高嶺石 9%;勃姆石 8%;膠粘劑 7%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合葉臘石材料，其特征在于所述膠粘劑為泡花堿。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合葉臘石材料，其特征在于所述刨花堿為51 號(hào)刨花堿。
全文摘要
本發(fā)明涉及超硬材料金剛石，立方氮化朋、復(fù)合片等合成中所使用的密封傳壓介質(zhì)材料，是一種復(fù)合葉臘石材料，它由以下重量百分比的原料組成葉臘石50％～60％；絹云姆石12％～20％；高嶺石8％～15％；勃姆石5％～10％；膠粘劑5％～10％。使用本發(fā)明制成的復(fù)合葉臘石粉壓塊具有良好的密封、傳壓、保溫、絕緣性能，為超硬材料成核生長營造了一個(gè)較好的環(huán)境，而且流動(dòng)性能穩(wěn)定，容易形成密封面，有效地減少了超硬材料合成中的放氣、放炮現(xiàn)象，保溫性能好節(jié)約電能、傳壓性能好提高生產(chǎn)率，降低成本。工業(yè)用葉臘石在超硬材料領(lǐng)域世界上只有南非有，國內(nèi)僅北京門頭溝有礦源，已匱乏。本發(fā)明復(fù)合葉臘石材料是前兩種的替代品并優(yōu)于前兩種。
文檔編號(hào)C04B33/04GK101445357SQ20081008930
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者李學(xué)增 申請(qǐng)人:李學(xué)增