[實用新型]一種阻止相變的寶石級金剛石組裝結構

有效

• 申請號: 201620014731.6
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN205288332U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 薛勝輝;楊晉中;臧傳義;劉永奇;毛海濤;陳奎;王蕊蕊
• 申請（專利權）人: 鄭州華晶金剛石股份有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田小伍;田磊

技術領域

本實用新型屬于金剛石合成裝置技術領域，具體涉及一種阻止相變的寶石級金剛石組裝結構。

背景技術

寶石級金剛石主要是靠溫度梯度法在高溫高壓下產生的，現有的金剛石組裝結構如圖1所示，包括中空腔結構的葉臘石塊1、葉臘石塊1上下兩端的導電鋼圈2、加熱層8、保溫介質層9和白云石復合材料傳壓層10，導電鋼圈2內填充有白云石復合材料3，導電鋼圈2通過金屬片11與加熱片12緊密接觸，葉臘石塊1中空腔內設有寶石級金剛石生長區域5，寶石級金剛石生長區域5包括：晶床51、碳源52和鐵鎳鈷觸媒53。在生產寶石級金剛石時，選擇一定尺寸的六八面體籽晶54鑲嵌在晶床51上處于低溫端，碳源52處于高溫端，中間放置鐵鎳鈷觸媒53，使籽晶54和碳源52之間產生溫度梯度；碳源52由高溫端向低溫端擴散，擴散的碳被低溫端的籽晶54吸附，隨著時間的延長，籽晶54慢慢長成需求的寶石級金剛石。現有的金剛石組裝結構存在以下問題：1、雖然白云石復合材料傳壓層比葉臘石塊的膨脹系數大，但白云石復合材料傳壓層的添加并不能阻止葉臘石塊在高溫高壓下產生的相變，不能完全彌補葉臘石塊相變帶來的傳壓性能差問題；這種相變使合成腔內的晶體生長環境產生較大變化，導致晶體質量不穩定，難以生長出品級高的磨料級金剛石，也難以保證腔體內生長的寶石級金剛石的粒徑一致性；2、寶石級金剛石在高壓高溫精確控制的合成過程中，由于經過幾十個小時、甚至上百個小時的合成，容易引發導電鋼圈2不同程度的碳化，從而降低保護頂錘的作用，縮短了頂錘的使用壽命，嚴重者容易引發事故的產生。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、在高溫高壓下不會發生相變、有效降低表壓的阻止相變的寶石級金剛石組裝結構。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種阻止相變的寶石級金剛石組裝結構，包括中空腔結構的葉臘石塊，葉臘石塊中空腔上下設置有填充有白云石復合材料的導電鋼圈、葉臘石塊中空腔側面設有加熱層、保溫介質層和白云石復合材料傳壓層，葉臘石塊中空腔上下依次通過加熱片、金屬片與導電鋼圈接觸，所述保溫介質層和白云石復合材料傳壓層之間設有含硅氧化鋁氣凝膠套管，所述含硅氧化鋁氣凝膠套管兩端與加熱片緊密接觸。

所述導電鋼圈上設有高純度高密度的石墨紙。

所述加熱片為高純度高密度的石墨紙。

所述加熱層為高純度高密度的石墨紙制成的石墨加熱管。

所述保溫介質層為保溫介質氯化鈉。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型中的保溫介質層和白云石復合材料傳壓層之間設有含硅氧化鋁氣凝膠套管，高溫高壓下腔體內部的高溫被含硅氧化鋁氣凝膠管隔斷，熱量不會外傳，可以阻止葉臘石塊因為高溫而產生相變，給晶體的生長創造了一個穩定的環境，能夠保證晶體的質量與寶石級金剛石的粒徑一致性；含硅氧化鋁氣凝膠管不但能夠有效阻止葉臘石塊相變，而且同時能夠改善了該裝置的隔熱性能與傳壓性能，降低外在使用表壓和合成功率，達到了節約能源和降低生產成本的效果；

2、本實用新型中的導電鋼圈上設有高純度高密度的石墨紙，避免長時間的高溫環境使起導電、封堵和散熱作用的導電鋼圈局部碳化，形成較大的電阻，燒裂頂錘，有效的保護了頂錘，延長頂錘的使用壽命，大大降低生產成本。

附圖說明

圖1為現有的金剛石組裝結構示意圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式