[发明专利]一种保温材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高温高压合成技术领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。该保温材料的原料包括基础粉料和聚乙烯醇水溶液，所述基础粉料包括：氯化钠65％‑80％，氧化镁或氧化锆10％‑30％和石墨粉3％‑12％。制备时按上述重量配比称取各组分、混料和压制的步骤进行处理。该保温材料保温和绝缘性能好，可有效解决现有技术中存在的在高温高压的环境中合成的产品容易被热辐射烧伤的问题。

技术领域

本发明涉及高温高压合成技术领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。

背景技术

在高温高压静压法合成金刚石制品的过程中，为了使固体样品受到的压力尽可能接近静水压力，一般不直接用压机顶锤直接挤压样品，而是通过固体密封传压介质对样品进行间接加压。密封传压介质需要为石墨向金刚石的转化以及金刚石与金刚石之间的生长创造合适的物理环境，因此密封传压介质必须同时具备密封、传压、隔热和绝缘等作用。好的密封传压介质不仅可以给合成腔提供一个静水压的压力场和稳定的温度场，还可相应的降低合成所需金刚石的功率和压力，从而实现节能和降低合成本的目的。

现有技术中多采用由叶腊石和镶嵌于叶腊石内部的保温衬管组成的复合密封传压介质。目前，保温衬管多采用白云石、氯化钠、氧化锆等其中的一种或几种材料来制作。白云石为碳酸盐类矿物，且在高温高压下无可逆的物相反应和分解，可以很好的保证合成腔内的压力和温度的稳定，但其它内摩擦系数小，不适合用作密封材料；氯化钠是一种低剪切材料，用作传压介质时更容易产生静水压的压力，但由于流动性好，合成中易出现放炮现象。采用氯化钠+氧化镁或氧化锆倒是不错的选择，且目前一些文献也进行了相关研究。《金刚石与磨料磨具工程》，2005年12月第6期公开的《复合型传压介质的现状及发展》(张书霞，杨缤维等)的文献中记载了通过在氯化钠中添加氧化镁或氧化锆等调制剂可以使混合后的传压介质具有更高的密封强度，进而可增大高压腔的有效容积。此外，氯化钠与氧化镁或氧化锆混合后会使其混合物具有更高的熔点，保证了高温高压合成时不出现明显的压力下降和熔融扩散，为合成高品级金刚石创造良好的生长条件。

但实际生产中，还存在着在复合传压介质(保温衬管)内合成的产品容易被热辐射烧伤的问题，进而会影响高温高压下合成的产品的质量。

发明内容

本发明提供一种保温材料，以解决现有技术中存在的在高温高压的环境中的复合传压介质内合成的产品容易被热辐射烧伤的问题。本发明还提供了上述保温材料的制备方法。

本发明的保温材料采用如下技术方案：一种保温材料，所述保温材料的原料包括基础粉料和聚乙烯醇水溶液，所述基础粉料包括下述重量百分比的组分：氯化钠65％-80％，氧化镁或氧化锆10％-30％和石墨粉3％-12％。

优选的，所述基础粉料还包括金属粉(如易吸氧的铁、铜、铝、锌、镁、钛等)，所述金属粉的用量占所述基础粉料总量的1.5％-5.5％。

优选的，所述金属粉为铁粉和/或钛粉。

优选的，所述金属粉由占所述基础粉料总量的1％-3.5％的铁粉和占所述基础粉料总量的0.5％-2％的钛粉组成。

优选的，所述铁粉为500目以细，纯度＞99.9％的羰基铁粉；所述钛粉为400目以细，纯度＞99.5％的钛粉。

优选的，所述氯化钠的纯度≥99.5％，所述氧化镁的纯度≥99.5％，所述石墨粉为2000目以细、石墨化度＞98％的石墨粉。

优选的，所述聚乙烯醇水溶液的浓度为3％-5％(质量百分数)，用量为所述固体粉末总重量的5-10％。

本发明还提供了一种保温材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量配比称取各组分；

(2)混料：将步骤(1)中的各组分混合均匀，再倒入聚乙烯醇水溶液，继续混合研磨10～20分钟；