[實用新型]合成立方氮化硼的加熱裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720089735.1
• 申請日: 2007-03-20
• 公開（公告）號: CN201056490Y
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 張相法;張奎
• 申請（專利權）人: 河南中南工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: C01B21/064
• 分類號: C01B21/064
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務所
• 代理人: 張曉萍

技術領域

本實用新型屬于材料合成設施技術領域，特別是用于合成立方氮化硼的一種加熱裝置。

背景技術

目前，工業(yè)合成立方氮化硼通常采用超高壓高溫方法進行，它是將六方氮化硼粉末與觸媒粉均勻混合組成原材料后，壓制成圓柱狀裝入管狀的石墨管中，兩端各放置一片石墨加熱片，形成完整的加熱容器，裝入葉蠟石傳壓密封塊的圓柱形腔體中，兩端再放置金屬導電金屬片和金屬導電鋼圈，整個組裝塊放入六面頂合成壓機的高壓工作腔中，通過六面加壓，同時通入大電流使石墨管加熱，使六方氮化硼在超高壓高溫條件下轉化成立方氮化硼并進行晶體生長。但由于碳加熱合成腔的兩側為石墨管，具有管壁為1.0～1.8mm壁厚，由于管壁的壁厚較厚，占用了高壓腔體空間，造成加熱合成腔體有效利用率低，尤其是在需要增大合成腔體的情況下，容易造成合成晶體芯部加熱溫度的不均勻，以致影響到晶種的生成效果。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種結構簡單，成本低廉，節(jié)約生長空間、加熱更均勻的用于合成立方氮化硼的加熱裝置。

實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術方案是：該裝置具有葉臘石塊合成的套筒腔，導電鋼圈、導電金屬片和石墨加熱片，其中，在葉臘石塊套筒腔內壁，嵌套有金屬薄襯管，金屬薄襯管與上下端部設置的石墨加熱片構成加熱合成腔，加熱合成腔內置放有合成料柱，其中心部位設置有加熱柱。

所述合成料柱是由六方氮化硼粉末與觸媒粉干混后壓制成的中空圓柱體，其中空部分與加熱合成腔中的加熱柱配合。

所述加熱柱可采用石墨柱或其它熱導體材料。

按照上述方案制成的合成立方氮化硼的加熱裝置，由于加熱合成腔體采用金屬薄襯管，其腔體壁厚由1.0～1.8mm，減少至0.07～0.1mm，由此增大了加熱合成腔體的面積，使加熱合成腔的有效利用率由原來的85.6％提高到97.5％，比傳統(tǒng)的加熱合成腔體可多出11.9％的生長有效空間，使單產(chǎn)立方氮化硼產(chǎn)量提高10％。而且結構設計合理，增設的加熱柱，可使整個合成腔的加熱溫度分布更均勻。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖

具體實施方式

參看圖1，本實用新型的合成立方氮化硼的加熱裝置，是由葉臘石塊合成的套筒腔1，導電鋼圈2、導電金屬片3、石墨加熱片4組成，在葉臘石塊套筒腔1內壁嵌套有金屬薄襯管5，金屬薄襯管5與上下端部設置的石墨加熱片4構成加熱合成腔，加熱合成腔的中心部位設置有加熱柱7，該加熱柱7可采用石墨柱或其它熱導體材料。加熱合成腔的空位部分置放有合成料柱6，合成料柱6是由65％六方氮化硼粉與35％的觸媒粉通過均勻干混合均勻后，造粒、壓制工序而構成具有中空圓柱體的合成料柱，該合成料柱6的中空部分與石墨加熱柱7配合，外圓柱表面與金屬薄襯管5配合。以常用的φ40腔體為例，石墨襯管的壁厚為1.0～1.8mm，而本案中使用金屬薄襯管5，其壁厚只有0.07～0.1mm，使加熱合成腔體可多出11.9％的生長有效空間，由此帶來單產(chǎn)立方氮化硼產(chǎn)量提高10％的有益效果。在合成料柱6的上下端部依次裝有石墨加熱片4、導電金屬片3和導電鋼圈2，導電鋼圈2置于在葉臘石塊套筒腔1的兩端，其內裝有白云石填料。按所述結構組裝后，放入六面頂合成壓機的高壓工作腔中，通過六面加壓形成5.0～5.5GPa的壓力，同時通入大電流使加熱合成腔加熱形成1400～1800℃的高溫，六方氮化硼在此超高壓高溫條件下轉化成立方氮化硼并進行晶體生長。