刘 杰，薛胜辉，贺腾飞，娄会宾，张建华

(郑州华晶金刚石股份有限公司,河南 郑州 450001)

1 引言

1967年,美国GE公司的研究人员首次提出使用温度梯度法合成金刚石大单晶技术[1]。截止目前，合成高品质宝石级金刚石最好的方法仍是高温高压温度梯度法。高温高压温度梯度法培育宝石级金刚石的生长动力来自于温度梯度，是达到碳源在触媒的催化下以金刚石形式在多晶种上析出再生长的过程[2]。温度梯度法生长宝石级金刚石单晶的过程中，普遍需要高纯度优质石墨碳源，合金触媒，多晶种晶床等[3]。碳源为金刚石生长提供碳元素，一般放置在合成块反应腔的中间最高温度处，合金触媒起催化作用，且紧挨着碳源，优质工业金刚石单晶晶种放在合成块反应腔的最低温处，从而形成金刚石生长的温度差，在温度差的促使下，实现宝石级金刚石的生长[4]。我国自主研发设计的六面顶液压机，具有成本低、充液速度快[5]、高温高压控制精度高、压力传递快等独特优点。也正是这些优点为我国金刚石行业的发展做出了巨大贡献。近年来，随着国产六面顶液压机加工技术升级和操作系统的不断完善以及宝石级金刚石的规模化生产，对压力控制工艺曲线和加热控制工艺[6]曲线技术提出了更高的要求。其中，在现有的六面顶液压机控制系统上，设计合理的合成工艺曲线对合成高品质宝石级金刚石是关键技术[7]。

本文开展了合成前期10小时之内的工艺曲线优选和10小时之外的合成工艺曲线优选试验，意在提高宝石级金刚石的成核率、优晶占比，降低宝石级金刚石内部的杂质含量；……