[實用新型]一種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結構

有效

• 申請號: 201520582531.6
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN204973809U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 楊燁;鄧華;邢英;王永嬌;劉樹坤;李立輝
• 申請（專利權）人: 晶日金剛石工業有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 胡福恒

技術領域

本實用新型涉及一種在六面頂壓機上實現合成人造金剛石聚晶(pcd)、立方氮化硼聚晶(pcbn)的組裝合成腔體結構，屬于非金屬超硬材料高壓合成領域。

背景技術

在金剛石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的合成生產中，需要六面頂壓機為合成提供密閉腔體及高壓環境，為了能夠合成金剛石聚晶和立方氮化硼聚晶，需在高壓環境下的合成腔體內提供1500度以上高溫。為獲得此高溫高壓的合成條件，行業普遍采用六面頂產生高壓，采用石墨作為基體合成金剛石聚晶及立方氮化硼聚晶，石墨基體不僅作為合成發熱體，同時作為壓力傳遞介質。合成過程中，由于聚晶的合成會帶來體積的改變，使石墨基體的發熱、傳壓受到一定影響，造成合成腔體內的溫度場、壓力場不均勻，最終形成人造金剛石聚晶(pcd)、立方氮化硼聚晶(pcbn)生產質量的不穩定。

實用新型內容

本實用新型針對國內聚晶生產行業采用石墨基體加熱方式帶來的合成腔體內溫度、壓力場均勻度的問題，提供一種新的間接加熱組裝結構方式，該組裝結構使聚晶合成實現加熱體與傳壓體分離，具有溫度場均勻，加熱穩定，傳壓穩定和單次多粒合成，保證了聚晶的合成品質。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結構，其特征在于，它包括有由金剛石微粉或立方氮化硼微粉與結合劑預壓成的聚晶本體粉末柱(1)，所述的聚晶本體粉末柱(1)外設置石墨隔離管(2)，石墨隔離管(2)設置在氧化鎂基體杯(3)內，氧化鎂基體杯(3)外設置加熱石墨帶(4)，在加熱石墨帶(4)外設置白云石襯套(5)，在白云石襯套(5)外側設置葉蠟石塊(6)，在氧化鎂基體杯(3)的上下兩端設置氧化鎂片(7)，在氧化鎂片(7)的上下兩外側設置發熱石墨圓片(8)，在發熱石墨圓片(8)的上下兩外端設置導電鋼圈(9)。

其中，所述的石墨隔離管(2)厚度為1mm。

其中，所述的加熱石墨帶(4)的厚度為0.5-1.0mm。

其中，所述的氧化鎂基體杯(3)上設有多個聚晶本體粉末柱腔孔(10)。

其中，所述的氧化鎂基體杯(3)至少設置兩層。

本實用新型的有益效果是：在現有的聚晶合成腔體的基礎上，采用氧化鎂(MgO)材料替代部分發熱石墨基體，并采用加熱石墨帶專用于加熱，使隔離石墨管從加熱中分離出來，由于氧化鎂具有耐高溫(熔點2500度)，絕緣不相變，因此在高溫高壓下可將六面頂壓機的壓力傳遞到聚晶本體柱，保證金剛石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的聚晶的收縮比；同時避免隔離石墨管參與發熱，保證了金剛石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的聚晶合成時內部溫度均勻。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖2是氧化鎂基體杯一層結構示意圖。

圖3是圖2俯視示意圖。

具體實施方式

參見圖1、圖2、圖3所示：下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明：

一種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結構，它包括有由金剛石微粉或立方氮化硼微粉與結合劑預壓成的聚晶本體粉末柱1，所述的聚晶本體粉末柱1外設置石墨隔離管2，石墨隔離管2設置在氧化鎂基體杯3內，氧化鎂基體杯3外設置加熱石墨帶4，在加熱石墨帶4外設置白云石襯套5，在白云石襯套5外側設置葉蠟石塊6，在氧化鎂基體杯3的上下兩端設置氧化鎂片7，在氧化鎂片7的上下兩外側設置發熱石墨圓片8，在發熱石墨圓片8的上下兩外端設置導電鋼圈9。

所述的石墨隔離管2厚度為1mm。

所述的加熱石墨帶4的厚度為0.5-1.0mm。

所述的氧化鎂基體杯3上設有三個聚晶本體粉末柱腔孔10。

所述的氧化鎂基體杯3設置兩層(不限于兩層)。

制作時，將壓制好的聚晶本體粉末柱1放入隔離石墨管2內，再將三粒裝有粉末柱1的石墨管2放入氧化鎂基體杯3內，將填裝好的氧化鎂基體杯3加氧化鎂片7外層裹裝加熱石墨帶4，最后將裹裝好的氧化鎂基體杯3裝入含白云石襯套5的葉蠟石塊6中，兩端裝好發熱石墨圓片8及導電鋼圈9即可進行合成。