[實用新型]金剛石壓機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821134247.2
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN208526556U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳興;黃偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中研環(huán)科科技有限公司
• 主分類號: B01J3/06
• 分類號: B01J3/06
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 施興華

本實用新型涉及高溫高壓實驗研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石壓機(jī)包括壓頭和缸筒，壓頭包括壓臺和與壓臺臺面垂直布置的壓桿；壓桿的桿身與缸筒的內(nèi)筒壁滑動配合，壓臺臺面與缸筒的筒口邊沿處存在空隙且壓臺臺面與缸筒筒壁之間由螺栓連接；所述壓桿的端面以及與壓桿端面相鄰布置的缸筒筒底上設(shè)有開口方向彼此相對的兩個凹槽，兩個碳化鎢坐墊分別容置于兩個凹槽內(nèi)，且連接在兩個碳化鎢坐墊上的兩塊金剛石壓砧的壓砧面正對設(shè)置構(gòu)成抵靠配合；所述碳化鎢坐墊上設(shè)有環(huán)形加熱爐，兩塊金剛石壓砧容置于加熱爐中部的加熱腔內(nèi)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用方便，同時能產(chǎn)生數(shù)百GPa的壓力和1200℃左右的溫度，滿足高溫高壓研究實驗的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及高溫高壓實驗研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石壓機(jī)。

背景技術(shù)

固體、流體及其混合體系的高溫、高壓實驗一直是人們了解各種物質(zhì)及體系的成分、結(jié)構(gòu)、性狀和過程的重要手段。因此，開展各種物質(zhì)及體系的高溫高壓實驗研究具有重要的理論和實際意義。

目前，有關(guān)于高溫高壓實驗研究所采用的金剛石壓腔(DAC)技術(shù)是通過使用電阻絲加熱的方式來提供800℃以下的低實驗溫區(qū)，使用激光內(nèi)加熱的方法提供800℃以上的高實驗溫區(qū)。上述兩種方法存在的不足之處在于：前者受限于金剛石壓腔體積和實驗表征方法而采用水泥膠固定加熱爐和熱電偶，這一不僅操作麻煩，而且水泥膠受熱易變形而使加熱爐和熱電偶脫落，導(dǎo)致實驗失敗；后者的問題在于成本較高、操作復(fù)雜，且很難與現(xiàn)有的實驗技術(shù)結(jié)合進(jìn)行原位加熱表征。

此外，目前常用的金剛石壓機(jī)所用材料為440C鋼材，其在高溫下容易變形而損壞壓機(jī)，難以完成600℃以上的高溫高壓試驗。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有金剛石壓機(jī)成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、實驗溫度低。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：一種金剛石壓機(jī)，其特征在于：包括壓頭和缸筒，壓頭包括壓臺和與壓臺臺面垂直布置的壓桿；壓桿的桿身與缸筒的內(nèi)筒壁滑動配合，壓臺臺面與缸筒的筒口邊沿處存在空隙且壓臺臺面與缸筒筒壁之間由螺栓連接；

所述壓桿的端面以及與壓桿端面相鄰布置的缸筒筒底上設(shè)有開口方向彼此相對的兩個凹槽，兩個碳化鎢坐墊分別容置于兩個凹槽內(nèi)，且連接在兩個碳化鎢坐墊上的兩塊金剛石壓砧的壓砧面正對設(shè)置構(gòu)成抵靠配合；

所述碳化鎢坐墊上設(shè)有環(huán)形加熱爐，兩塊金剛石壓砧容置于加熱爐中部的加熱腔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述缸筒上鄰近筒底處的筒壁上開設(shè)有兩個相對布置的缺口，缺口與加熱腔連通構(gòu)成壓腔。

進(jìn)一步的，所述加熱爐包括底板和底板上的加熱座，加熱座與底板一體成型或螺栓連接，底板和加熱座同心布置有貫穿加熱爐上下方向的通孔，通孔所在位置處構(gòu)成加熱腔，加熱爐上設(shè)有用于穿設(shè)加熱絲的穿絲孔和用于布設(shè)熱電偶的連接孔。

進(jìn)一步的，所述穿絲孔在加熱座的徑向方向上均勻布置。

進(jìn)一步的，所述熱電偶從壓機(jī)外部經(jīng)缸筒延伸進(jìn)加熱腔內(nèi)，連接孔布設(shè)在加熱座的徑向方向上。

進(jìn)一步的，所述缸筒筒壁上設(shè)有連接管道，連接管道的管口與連接孔的孔口位置對應(yīng)，且連接管道管道內(nèi)和連接孔孔內(nèi)分別設(shè)有雙孔陶瓷管，熱電偶的兩根裸絲分別從雙孔陶瓷管的兩個管道內(nèi)進(jìn)入加熱腔。

進(jìn)一步的，所述加熱爐所用材質(zhì)為氧化鋁陶瓷。

進(jìn)一步的，還包括L型電極接頭，電極接頭的一端與外部電源連接，另一端與穿設(shè)在加熱爐上的加熱絲相連。

進(jìn)一步的，還包括圍設(shè)在缸筒外周的冷卻水套，冷卻水套上設(shè)有冷水進(jìn)口和熱水出口，冷卻水套與缸筒之間通過螺柱相連。

進(jìn)一步的，還包括布設(shè)在缸筒上的通氣管道，保護(hù)氣體自外部經(jīng)通氣管道延伸進(jìn)壓腔中。