[實用新型]一種超硬材料反應室及其導電密封塞

有效

• 申請號: 201120250740.2
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN202199325U
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 李和鑫
• 申請（專利權）人: 河南富耐克超硬材料股份有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本實用新型涉及超硬材料合成領域，特別是一種超硬材料反應室及其導電密封塞。

背景技術

人造金剛石、立方氮化硼是世界上硬度最高的兩種材料，用他們制成的砂輪、刀具、鉆頭等工具廣泛應用于機械加工、建材、石油開采等領域。目前工業上人造金剛石、立方氮化硼的生產絕大多數采用高溫高壓靜態合成法，提供高溫高壓條件的設備主要有六面頂和兩面頂液壓機。在合成人造金剛石、立方氮化硼時，原料及觸媒被裝填在作為密封介質的正六面體合成塊的中空腔體中，兩端加裝導電鋼圈進行密封，同時可通電加熱。由于合成過程中腔體內為高溫高壓環境，對正六面體合成塊與導電鋼圈密封性要求較高，生產中容易發生腔體內高溫物料泄露沖出及導電鋼圈發熱熔融現象，對生產穩定十分不利。

專利號為200420071508.8的中國專利文件公開了一種超硬材料合成用的高位高壓合成組裝件，包括合成塊本體和導電鋼圈，合成塊中設有反應用的空腔，空腔兩端的開口處設有導電鋼圈，導電鋼圈由上下兩部分構成，（下述U型，π型均是指截面形狀）上部分為π型，下部分為U型，π型導電鋼圈與合金頂錘接觸，U型鋼圈與空腔內的電阻發熱體接觸，這種結構能夠提高導電效率；且反應用的空腔直徑大于開口處直徑，提高了密封性與安全性。

上述方案的下U型鋼圈與上π型鋼圈的連接結構，配合對位比較復雜，而且下層鋼圈與電阻加熱體接觸部分發熱容易將下層鋼圈熔化。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種超硬材料反應室及其導電密封塞，用以解決現有技術中的兩層鋼圈結構配合對位復雜、易熔化的問題。

為實現上述目的，本實用新型的方案是：一種超硬材料反應室，包括六面體合成塊，該六面體合成塊內部設有合成腔體，合成腔體于六面體合成塊的兩相對端面上開口，所述合成腔體包括開口段和兩開口段之間的本體部分，每個開口段中設有密封所述合成腔體的導電密封塞，該導電密封塞包括外側的導電鋼圈及內側的導電體，所述導電鋼圈由用于與合金頂錘導電接觸的外端蓋及外端蓋內側的導電筒體一體構成，所述導電鋼圈截面呈π型，所述導電體為一個導電墊片，該導電墊片與所述導電筒體端面配合、直接接觸。

進一步的，所述導電墊片為鈦環，鈦環與所述導電筒體端面配合、直接接觸。所述合成腔體的開口段尺寸小于本體部分的尺寸。

本實用新型的另一種方案是：一種超硬材料反應室的導電密封圈，該導電密封塞包括外側的導電鋼圈及內側的導電體，所述導電鋼圈由用于與合金頂錘導電接觸的外端蓋及外端蓋內側的導電筒體一體構成，所述導電鋼圈截面呈π型，所述導電體為一個導電墊片，該導電墊片與所述導電筒體端面配合、直接接觸。

進一步的，所述導電墊片為鈦環，鈦環與所述導電筒體端面配合、直接接觸。

用導電墊片替代原來的U型下層導電鋼圈，有如下優點：1，簡化了配合對位方式。2，同等條件下，減小了腔體開口段長度，增加了反應腔體本體部分的體積。3，原來的情況下，電流通過U型導電鋼圈端面流入電阻加熱層，而現在是從導電墊片流入電阻加熱層，兩個電流通路相比較，前者包括更多的電阻加熱體，而且該部分的電阻加熱體是在反應腔體本體部分的端面上，該部分的發熱容易導致下層鋼圈熔化，而且于腔體的均勻熱傳導不利，造成能量的浪費。所以采用導電墊片能夠防止熔化，并且改善電流加熱效果。

進一步的，導電墊片采用鈦環，鈦的熔點高于鋼鐵，不易熔化，而且采用環形結構能夠減少鈦金屬的用量，節約成本。

附圖說明

圖1是反應室的第一種實施方式的結構圖；

圖2是反應室的第二種實施方式的結構圖；

圖3是導電密封塞的第一種實施方式的結構圖；

圖4是導電密封塞的第二種實施方式的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

反應室的第一種實施方式

如圖1所示的反應室，包括葉蠟石六面體合成塊3，由對稱的上下兩部分構成。六面體合成塊3內部設有合成腔體，合成腔體于合成塊3的兩相對端面上開口，合成腔體包括開口段和兩開口段之間的本體部分，每個開口段中設有密封所述合成腔體的導電密封塞，該導電密封塞包括外側的導電鋼圈1及內側的導電體2，導電鋼圈由用于與合金頂錘導電接觸的外端蓋及外端蓋內側的導電筒體一體構成，導電鋼圈軸向截面呈π型，導電體2為一個導電墊片，該導電墊片與導電筒體端面配合、直接接觸。導電墊片與腔體中的電阻加熱體（采用石墨）導電接觸。導電墊片采用鋼或鈦等金屬材料。