[實用新型]提高鉆石合成效率的設備裝置

無效

• 申請號: 200820000475.0
• 申請日: 2008-01-15
• 公開（公告）號: CN201168593Y
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 宋麗萍
• 申請（專利權）人: 遼寧子軒商貿有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司
• 代理人: 王宏星

技術領域

本發明涉及一種提高鉆石合成效率的設備裝置，屬于鉆石合成領域，具體說屬于在鉆石坯料存在下，利用現有加工技術，改造原有設備裝置以后提高鉆石后續加工速度的技術領域。

背景技術

鉆石是目前已知自然存在的最硬的物質，具有重大的科學及商業價值。但由于其形成時間漫長且極其稀少，因此采用合成鉆石在研究及商業領域中有著很大的潛力。

合成鉆石是在實驗室里，以石墨為原料，用硫化亞鐵作為溶劑，在人為的高溫高壓條件下合成的。

目前，合成寶石級鉆石主要采用壓帶裝置和分裂球裝置。

壓帶裝置是美國能用電氣公司發明的。它采用兩面頂壓機加壓，電流通過葉蠟石爐內碳管電阻加熱。所用原料為合成或天然鉆砂，它有兩個生長艙，所以一爐只能生長兩面三顆鉆石。合成寶石級鉆石所用的壓力為5.5×10⁹-6×10⁹Pa，溫度為1650℃。

分裂球裝置如圖1所示，其中籽晶23直接置于碳化鎢砧22上，生長艙由碳加熱器25、沖墊29、襯圈28環繞，其內部依層填入溶劑觸煤26和鉆石粉27，在壓力21的作用下產生生長晶體24，從而完成合成鉆石的過程。目前市場上的寶石級合成鉆石基本都是這種方法合成的。它一次只能長一個晶體。

以上兩種裝置合成溫度和壓力條件基本相同。

合成鉆石常常為立方體、八面體，及二者的聚形，而天然鉆石最常見的形態是八面體、菱形十二面體或二者的聚形或三角薄片雙晶。生長出的新的鉆石晶體需經切割、拋光等工序，致使合成鉆石成本過高。

發明內容

本發明提高鉆石合成效率的設備裝置的目的是針對現有技術的不足提供一種裝置使得鉆石合成時可以按照人為的要求進行生長，以提高合成鉆石后期的加工效率。

為達到上述目的本發明提高鉆石合成效率的設備裝置所采用的技術方案如下所述：

一種提高鉆石合成效率的設備裝置，包括有生長艙，其中在生長艙內設有至少一個V字型生長基座，所述的生長基座其V字型部分呈內圓錐狀，其V型角度為95度-98.5度并直接固定在生長艙內的碳化鎢砧上。

所述的生長基座由碳化鎢制成。

所述的生長基座由其他耐高熱高壓材料制成。

所述的生長基座其V型角度為98.5度。

所述的生長基座其V型高度為10毫米。

本發明提高鉆石合成效率的設備裝置，是以分裂球裝置為技術依托制造的，由于在鉆石生長艙內增加了鉆石生長基座，其結構的變化，使得鉆石可以按照人為的要求進行生長。在此生長艙內生長出的鉆石各面生長速度較為均勻，鉆石生長成形后，一般無須再次切割，故節省鉆石加工中一道重要工續，只需經簡單拋光后即可鑲嵌，節省了鉆石的加工成本；通過本裝置，大大提高了合成鉆石的后期加工效率。

附圖說明

圖1為常用鉆石生長艙裝置圖；

圖2為本發明鉆石生長艙裝置圖；

圖3為本發明V字型生長基座的剖視圖；

圖4為本發明V字型生長基座俯視圖；

圖5為本發明V字型生長基座的透視圖。

圖中標號說明：

1??碳化鎢砧????????2??V字型生長基座

3??多型定向種晶????4??生長晶體

5??原料????????????6??壓力

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細的說明。如圖2所示，碳化鎢制的V字型生長基座2直接固定在碳化鎢砧1上，多型定向種晶3置于其中，其他結構不發生改變。碳化鎢生長基座為V字型，其V型高度為10毫米，其設計角度為95-98.5°，最佳設計角度為98.5°。V字型生長基座的結構如圖3、圖4、圖5所示。本發明采用的鉆石坯料多型定向種晶為平均粒徑為約2mm(0.03ct)以上的可定向生長的天然鉆石，將鉆石坯料放在經改造的鉆石生長艙內，利用現有生長方法經加熱使天然鉆石坯料外鍍晶質膜，使其生長，產生生長晶體4。因為籽晶的光性方位對合成晶體的形態，生長速度等有很大的影響。從圖1與圖2比較可以看出，增加了V字型生長基座后，即避免了按照傳統方式將種晶平放于鉆板上任其自由生長的弊端，同時還使新生長出的鉆石根據人為要求僅在經切割的種晶正面進行覆蓋生長，使鉆石的生長更有針對性、穩定性，提高了后續鉆石的加工效率。本發明中增加的鉆石生長基座也由碳化鎢制成，其也可由其他耐高熱高壓材料制成。

在此生長艙內生長出的鉆石各面生長速度較為均勻，鉆石生長成形后，一般無須再次切割，故節省鉆石加工中一道重要工續，只需經簡單拋光后即可鑲嵌，節省了鉆石的加工成本；通過本裝置，大大提高了合成鉆石的后期加工效率。