[實用新型]復合葉蠟石組裝塊

有效

• 申請號: 201120222472.3
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN202179955U
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 肖湘平;趙海洋
• 申請（專利權）人: 武漢銳特金剛石有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;喬宇

技術領域

本實用新型涉及一種超硬材料加工裝置，特別涉及一種高溫高壓下的壓力傳遞與密封裝置。

背景技術

超硬材料包括金剛石、立方氮化硼及其聚晶等，由于其優異的物理化學性能，在現代工業領域中應用廣泛。超硬材料生產過程中均需要高溫高壓環境，其通常采用由普通葉蠟石和白云石壓制成的整體型葉蠟石塊作為傳壓密封介質，起壓力密封、壓力傳遞、保溫及絕緣作用，外部的超高壓力通過上述傳壓密封介質傳遞至合成腔內形成超高壓力，外部電流通過葉蠟石塊內置的石墨體發熱產生高溫。而由于適合超硬材料生長條件的超高壓是通過葉蠟石和白云石等材料實現壓力傳遞的，因此在合成腔內不可避免地存在壓力梯度。

與純葉蠟石粉壓塊相比，這種由葉蠟石和白云石復合的傳壓密封介質在一定程度上減少了高溫高壓下葉蠟石發生脫水、相變及體積收縮導致內部壓力降低的問題，使傳壓和保溫效果得到提升，但仍存在如下不足：為保證葉蠟石復合塊的密封效果，其烘焙溫度整體偏低，這難以使傳壓材料的高傳壓性能發揮徹底，同時，葉蠟石所占復合塊的比例仍很大，僅通過傳壓材料的保溫性能實現對溫度場的影響，其改善效果有限。因此，現有合成腔內壓力和溫度分布存在不合理處，且和超硬材料合成及生長所需的溫度和壓力不匹配，并隨著高溫高壓合成腔尺寸的擴大變得越來越明顯。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能提高內壓并改善合成腔內部的壓力和溫度分布，滿足超硬材料合成及生長條件的復合葉蠟石組裝塊。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

由結構上下對稱的上組裝體和下組裝體對合而成，所述的上組裝體或下組裝體均包括外殼和鑲嵌在外殼內部的傳壓件，所述的外殼為中部設有同軸且相連通的安裝孔和通孔的矩形體，所述的傳壓件為一端大、一端小的回轉體，其外形與安裝孔相匹配，中部設有與外殼通孔相一致的孔，其中：所述上組裝體中外殼的通孔在上、安裝孔在下，傳壓件為上端小、下端大的回轉體；所述下組裝體中外殼的安裝孔在上，通孔在下，傳壓件為上端大、下端小的回轉體。

按上述方案，所述傳壓件的通孔為直通孔或變徑通孔。

按上述方案，所述外殼采用葉蠟石復合材料。

按上述方案，所述傳壓件采用白云石復合材料。

按上述方案，所述傳壓件材料采用添加金屬（或非金屬）導體粉末（或顆粒）的白云石復合材料，金屬（或非金屬）導體粉末（或顆粒）如：鐵、鋁、鉬、石墨、碳化鎢-鈷硬質合金、含堿金屬的β-Al₂O₃等，而實現進一步保溫和輔助發熱的作用。

按上述方案，所述傳壓件為圓錐臺或一端大、一端小的圓柱體或一端設有收縮錐的圓柱體或半腰鼓形塊體。

本實用新型提供的復合葉蠟石組裝塊為分體式組合結構，因此可對傳壓件和外殼設計獨立的熱處理工藝，且所述傳壓件沿軸向由外到內壁厚呈增大的趨勢即中心壁厚大于外端壁厚，這進一步提高了傳壓件所占葉蠟石復合塊的體積比例，即增加了高溫高壓下物相穩定、無明顯體積收縮、熱導率更低的傳壓和保溫性能更優越的傳壓件白云石的比例，減少了高溫高壓下發生脫水、相變及體積收縮和熱導率較高的葉蠟石的體積比例，提高了合成腔內的壓力并改善了合成腔內的壓力分布。同時，由此形成的沿軸向不同位置電阻不同的輔助發熱及保溫結構，可對合成腔內的石墨發熱體形成并聯旁路作用，使石墨發熱體沿軸向的中區溫度適當降低，結合傳壓件的優良保溫性能，可促進合成腔體內溫度更趨于平衡，同合成腔內部的壓力梯度更匹配，使合成腔內超硬材料合成的生長溫度和壓力區域變寬，更容易合成及生長出優質的人造金剛石、立方氮化硼及其聚晶等超硬材料。

本實用新型的有益效果：采用分體式組合結構，可對傳壓件和外殼設計獨立的熱處理工藝；改善了傳壓性能，提高了內壓并改善了合成腔內的壓力和溫度分布，降低了超硬材料的合成所需的外部壓力；通過采用添加金屬（或非金屬）導體粉末（或顆粒）的白云石復合材料所述作傳壓材料，可使其輔助發熱和保溫增強，提高合成腔內溫度場的均勻性以及溫度場和壓力場的匹配性。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例總裝結構的剖面圖；

圖2是本實用新型一個實施例總裝結構的俯（仰）視圖；

圖3是本實用新型中一個實施例傳壓件的示意圖；

圖4是本實用新型中一個實施例外殼的示意圖；

圖5、圖6、圖7分別是本實用新型中傳壓件和相應外殼結構的幾種變形示意圖，圖中：1傳壓件，2?外殼，3?通孔。

具體實施方式