[實用新型]超大腔體金剛石合成裝置

有效

• 申請號: 201420428376.8
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN204093412U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 廖紅平
• 申請（專利權）人: 紅安安達新材料有限責任公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 程祥

技術領域

????本實用新型涉及超大腔體金剛石合成裝置。

背景技術

???目前，超硬材料行業市場競爭激烈，隨著國內人造金剛石單次合成效率的提高，金剛石單晶價格一降再降，國內金剛石生產廠家設備不斷升級，合成腔體不斷擴大。由于金剛石生長的條件的要求，隨著加熱時間的延長，在合成后期，熱量不斷積累，導致合成塊腔體內溫度容易偏高；同時，隨著時間的延長，金剛石單晶逐漸長大，隨之而來的是內部壓力下降。腔體越大，溫度和壓力越難以控制。所以行業內在大腔體合成金剛石過程中都是利用間接加熱的方式進行生產。

CN103406071A公開了一種由合金發熱管加熱的金剛石合成裝置，從里層到外層依次包括用于作為實現金剛石合成容器的大腔體，用于構成大腔體內壁的氧化鎂層，用于對金剛石合成進行加熱的合金發熱管，用于對大腔體進行保溫并阻止葉臘石層相變的白云石層，用于將外部壓力傳入大腔體內部并進行密封的葉臘石層；在所述由合金發熱管加熱的金剛石合成裝置上端部與下端部分別裝設有用于通過金屬片連通外部電源與合金發熱管的鋼圈；其中，合金發熱管具有兩端薄、中間厚的對稱結構。這種金剛石合成裝置采用合金發熱管并通過金屬片連通外部電源與合金發熱管的鋼圈實現合成裝置大腔體內部的加熱，鋼圈處于高溫區，容易融化，引起高壓放炮；另外金屬的導熱性好，所以難于保證合成裝置的良好的保溫性和穩定性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種超大腔體金剛石合成裝置，該裝置具有良好的保溫性和穩定性，可以實現Φ55mm以上超大腔體并用于合成較好品級的金剛石。

本實用新型提供的技術方案是：一種超大腔體金剛石裝置，包括用于作為實現金剛石合成容器的超大腔體，超大腔體直徑（內徑）為55-58mm，超大腔體沿軸向設有上鐵杯和下鐵杯，上鐵杯杯口朝上，下鐵杯杯口朝下，上鐵杯杯底與下鐵杯杯底之間設有加熱片，加熱片分別與上鐵杯杯底和下鐵杯杯底接觸電連接，上鐵杯杯口上端和下鐵杯杯口下端分別設有復合層，復合層外層為鐵碗，鐵碗外側壁與葉臘石層接觸連接，復合層內層為白云石餅、石墨導電環和白云石環構成的復合結構，其中白云石餅填充于石墨導電環內，白云石餅和石墨導電環填充于白云石環內，復合層內層的一部分位于鐵碗內，另一部分伸入鐵杯內，且伸入鐵杯內部分的白云石環側壁與鐵杯內側壁接觸連接，石墨導電環通過石墨紙與設置在鐵杯內的石墨柱一端電連接，石墨柱另一端與鐵杯杯底電連接；超大腔體沿徑向方向，內層為鐵杯壁、中間層白云石和外層為葉臘石。

所述石墨紙厚度為1.00mm，密度為1.33（克/cm³）。

所述加熱片由石墨和白云石按1：0.5-1：2的重量比混合壓制成的圓片。

所述石墨紙厚度為1.00mm，密度為1.33。

本實用新型具有以下優點：1.直接加熱，電流通過石墨柱。2.兩端的導電材料由金屬改為非金屬，極大提高了保溫性和穩定性。

本實用新型由傳統的金屬導電改為非金屬導電，在不影響導電性能下，大大提高保溫性能，石墨的高溫穩定性好于鐵，鋼，就不會發生導電元件熔化損壞硬質合金現象。加熱片高壓下電阻調整到3.3毫歐。

本實用新型可以在大壓機設備上進行大規模的應用，突破了超大腔體合成金剛石不能直接加熱的禁區，填補了金剛石行業的空白。本實用新型可以節約組裝成本，降低金剛石合成成本。本實用新型有效地防止了在合成金剛石過程中熱量和雜質的散發，大大降低了頂鍾的消耗。本實用新型金剛石產量、粒度分布穩定。

附圖說明

???圖1為本實用新型結構示意圖。

???具體實施方式