一種內置供碳層金剛石合成塊的製作方法

2023-04-24 14:36:41 3

專利名稱：一種內置供碳層金剛石合成塊的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於合成超硬材料技術領域，特別涉及一種用於六面頂壓機合成金剛
石的內置供碳層金剛石合成塊。
背景技術：
目前，超高溫高壓下合成超硬材料的合成塊，是由合成金剛石的石墨柱(即石墨和觸
媒混合粉)與位於石墨柱兩端的導電鋼圈及石墨柱外圍的加熱管、絕緣元件和傳壓密封介質按
照一定方式組裝而成的塊狀體。這種合成塊的組裝方式從外到內為外圍採用葉蠟石與白雲石
複合介質作為傳壓密封材料，兩端採用導電鋼圈進行通電加熱，導電鋼圈通過加熱片與內側的
加熱管緊密接觸，通電時導電鋼圈使加熱管本身發熱，經過與加熱管內側緊密接觸的絕緣元件
把熱量傳給與絕緣元件內側緊密接觸的石墨柱，使其在超高溫高壓下轉化為金剛石。 石墨柱的最外層與絕緣元件緊密接觸，此處的金剛石生長過程所需的碳源只能從
內側供給，外側是絕緣元件，生長時供碳不足，造成外圍生長的金剛石缺陷多、內部雜質多、
晶形不規則，高品級金剛石少、劣質料比例高。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能提高高品級金剛石比例、降低劣質料比例的內置 供碳層金剛石合成塊。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種內置供碳層金剛石合成塊，包括
外圍的傳壓密封材料，在傳壓密封材料的兩端設有導電鋼圈，導電鋼圈內端通過加熱片與
內部的加熱管頂接，加熱管內側緊貼設有絕緣元件，絕緣元件包圍其內的石墨柱，所述的絕
緣元件與石墨柱之間設有供碳層。 所述的供碳層與石墨柱的形狀相適應。 本實用新型採用內置有供碳層的金剛石合成塊，即在絕緣元件與石墨柱外圍之 間增設一層供碳層，使石墨柱的最外層金剛石在生長過程中能從四面八方獲得補充碳源， 碳源充分、均勻，使外圍生長的金剛石顆粒飽滿、缺陷少、內部雜質少、晶形規則，有效提高 了高品級金剛石的比例，降低了劣質料比例。經試驗，在絕緣元件與石墨柱之間增設一層 0. lmm厚的超薄型石墨紙作為內置供碳層後，採用傳統的工藝技術參數，合成出了 10萬ct 金剛石產品，經提純、選型後，高品級金剛石比例提高了 6.5%，劣質料比例降低了 9%，經 濟效益可觀。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的內置供碳層金剛石合成塊，其包括從外到內設置的外圍傳壓密封材料l，在傳壓密封材料1的兩端設置導電鋼圈2，導電鋼圈2的內端面通過加熱片3與內部 的加熱管4頂接，導電鋼圈2通電發熱，經過加熱片3使加熱管4發熱，加熱管4內側緊貼 設有絕緣元件5，絕緣元件5內側敷設一層供碳層7，供碳層7包圍其內的石墨柱6，供碳層 7與石墨柱6的形狀相適應。供碳層7是一層0. lmm厚的超薄型石墨紙，由該層石墨紙向石 墨柱6的外層補充供給金剛石生長過程中所需的碳源。 在本實施方式中，傳壓密封材料1是葉蠟石與白雲石複合介質，石墨柱6由石墨和 觸媒混合粉壓制而成。 在本實用新型中，採用內置有供碳層7的金剛石合成塊，即在絕緣元件5與石墨柱 6外圍之間增設一層0. lmm厚的超薄型石墨紙，使石墨柱6的最外層金剛石在生長過程中能 從四面八方獲得補充碳源，從而提高高品級金剛石的比例。
權利要求一種內置供碳層金剛石合成塊，包括外圍的傳壓密封材料，在傳壓密封材料的兩端設有導電鋼圈，導電鋼圈內端通過加熱片與內部的加熱管頂接，加熱管內側緊貼設有絕緣元件，絕緣元件包圍其內的石墨柱，其特徵在於所述的絕緣元件與石墨柱之間設有供碳層。
2. 如權利要求1所述的內置供碳層金剛石合成塊，其特徵在於所述的供碳層與石墨 柱的形狀相適應。
專利摘要本實用新型公開了一種內置供碳層金剛石合成塊，包括外圍的傳壓密封材料，在傳壓密封材料的兩端設有導電鋼圈，導電鋼圈內端通過加熱片與內部的加熱管頂接，加熱管內側緊貼設有絕緣元件，絕緣元件包圍其內的石墨柱，其特徵在於所述的絕緣元件與石墨柱之間設有供碳層。本實用新型採用內置有供碳層的金剛石合成塊，即在絕緣元件與石墨柱外圍之間增設一層供碳層，使石墨柱的最外層金剛石在生長過程中能從四面八方獲得補充碳源，碳源充分、均勻，使外圍生長的金剛石顆粒飽滿、缺陷少、內部雜質少、晶形規則，有效提高了高品級金剛石的比例，降低了劣質料比例。
文檔編號B01J3/06GK201493089SQ20092009271
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月31日 優先權日2009年8月31日
發明者劉廣利, 楊晉中, 王蕊蕊, 薛勝輝 申請人:鄭州人造金剛石及製品工程技術研究中心有限公司