[发明专利]一种晶种法合成宝石级无色钻石的方法

权利要求书

1.一种晶种法合成宝石级无色钻石的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）FeMnCo作为触媒片、石墨作为碳源、Cu箔作为除氮剂，将晶种镶嵌在晶床上且晶种的上端面和晶床的上端面平齐，组装好合成块，所述晶种采用粒径2-10mm金刚石切割成厚度不大于2mm薄片状；

（2）然后开始高温高压合成，压力0-200s匀速升到60~70MPa然后保持2000~3000s，然后再以80~120s时间匀速升到90~100MPa ；加热功率0-400s匀速升到2.5~3.5KW，然后保持2000~3000s，然后再以500~800秒时间匀速升到5~6KW；保温保压到1万秒后加热功率和压力采用先逐渐降低再逐渐升高至恢复到最高值为止，总合成时间为90万秒至100万秒，即得粒径为3~5mm宝石级无色钻石，保温保压到第1万秒加热功率和压力采用先逐渐降低再逐渐升高的具体过程如下：

从1万秒开始设置时间节点分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10，其中T1=1万秒，T2=10万秒，T3=20万秒，T4=30万秒，T5=40万秒，T6=50万秒，T7=60万秒，T8=70万秒，T9=80万秒，T10=90万秒，以T1-T5五个时间节点对应功率和压力降幅符合等差递减数列Wn=W1+n*d，d=-0.02，-0.03；Pn=P1+n*d，d=-0.4，-0.5，W1=5.5KW，P1=95MPa；以T6-T10五个时间节点对应功率压力升幅符合等差递增数列Wn=W1+n*d；d=0.02，W1=5.4 KW；d=0.03，W1=5.35KW；Pn=P1+n*d；d=0.4，P1=93 MPa；d=0.5，P1=92.5MPa；n=1，2，3，4，5。

2.根据权利要求1所述晶种法合成宝石级无色钻石的方法，其特征在于，具体为下述中的一种：（1）晶种A和晶种B周向交叉排布呈圆形或正多边形；（2）晶种A周向排布呈圆形或正多边形，晶种A所围合形状的中心处设有晶种C；（3）晶种A和晶种B周向交叉排布呈圆形或正多边形，晶种A和晶种B所围合形状的中心处设有晶种C，其中，晶种A和晶种B的大小或形状不同，晶种A、B、C均为圆形或正多边形。

3.根据权利要求1所述晶种法合成宝石级无色钻石的方法，其特征在于，触媒片厚度为10-20mm ，碳源层厚度为4-8mm ，触媒片和碳源层的直径为30-40mm。

4.根据权利要求1或2所述晶种法合成宝石级无色钻石的方法，其特征在于，所述晶种的排布方式具体为：在晶床圆心处镶嵌直径2mm的大圆形晶种，围绕该大圆形晶种在晶床上均匀镶嵌四个直径1mm的小圆形晶种，小圆形晶种和大圆形晶种的间距为5mm。