用於調整高溫高壓合成腔體內部溫度分布的電阻加熱體的製作方法

2023-05-11 17:14:01 1

本發明涉及一種超硬材料高壓合成加工設備，具體地說是涉及一種用於調整高溫高壓合成腔體內部溫度分布的電阻加熱體。

背景技術：

目前，合成立方氮化硼和人造金剛石是在高溫高壓條件下完成的，外部的超高壓力通過傳壓介質的密封和傳遞使反應室內產生超高壓強，反應室內壁的電阻加熱體通過外部提供的電流發熱而產生高溫，使反應室產生高溫高壓以滿足，生長立方氮化硼和人造金剛石的條件。由於適合生長條件的溫度和壓力是通過傳導和傳遞實現的，在反應室內不可避免地有壓強梯度和溫度梯度存在。壓力和溫度傳導的特性造成現有的反應室內壓強和溫度分布不合理，就合成立方氮化硼和人造金剛石而言，現使用的加熱體為整體式結構，各部位電阻率相同，各處發熱量相同，導致溫度高處壓強低，溫度低處壓強高，不利於材料的生長，這種溫度分布不適應壓強分布的情況隨著高溫高壓反應室尺寸的擴大變得越來越明顯。

技術實現要素：

本發明的目的就在於提供一種能改善反應室內部的溫度分布，以適應不容易改變的壓強分布，能提高產品產品率和質量的用於調整高溫高壓合成腔體內部溫度分布的電阻加熱體。

本發明的目的可通過以下措施來實現：本發明包括加熱體簡體，筒體至少是由電阻率相同的上下三部分加熱體構成，從中心到兩端的各加熱體其電阻率逐漸增大。

本發明中的加熱體筒體其首末網端加熱體的電阻率相同；當然，部分的電阻率也可不同。加熱體筒體可以是圓形或其他形狀，加熱體可由三等分部分構成。當然，也可根據需要將筒體設置為上下電阻率相異的多個部分構成。

本發明由於將加熱體筒體設計為至少由電阻宰相異的上下三部分構成的結構，與現有技術相比，通過筒形電阻加熱體沿軸向不同位置分為電阻不同的多個部分，改變了高溫高壓合成反應室內部的溫度分布，適應了反應室內部的壓強梯度，使反應室內部適合立方氮化硼和人造金剛石的生長的區域變寬，更容易合成出優質的立方氮化硼和人造金剛石產品。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作出更為詳實地說明

圖1是本發明結構示意圖；

具體實施方式

以下通過實施例，對本發明進行更為詳細的說明，但只要在本發明的要旨範圍內，並不僅限於以下實施例。

如圖所示：本發明包括加熱體筒體，簡體至少是由電阻率相異的上下三部分加熱體1、2、3構成，從中心到兩端的備加熱體其電阻率逐漸增大。使用的電阻加熱體如圖所示，改變了通常使用的加熱體1、2、3等部分為同一體同種材料的結構，將圓筒型加熱體沿軸向分成三個或者更多個發熱區，加熱體1.3部分為電阻率較大的材料，視具體應用情況加熱體1、3部分可以為同種材料對稱設計，一般可選為電阻率高的石墨材料，中部加熱體2為小電阻材料，可選用耐高溫金屬材料或金屬與石墨的混合粉末製品。在同樣電流條件下，加熱體2部分發熱量小，周圍溫度相對低，加熱體1、3部分發熱量大，周圍溫度相對高，通過一定時間的熱傳導，加熱體1、2、3各部分周圍的溫度趨於平衡，更有利 於立方氮化硼和人造金剛石的生長。實際使用過程中，加熱體1、2、3備部分可以是分體的，也可以是一體的；可以是粉狀物壓製成型的，也可以是分層壓制好後機械加工的；加熱體2的厚度與加熱體1、3的厚度可以相同的，也可以是不同的；也可以將加熱體2細分為幾個加熱體，只需滿足從中心到兩端的電阻率逐漸增大即可。

上述實施例僅為本發明的較佳實施例之一，並非以此限制本發明的保護範圍，故：凡依本發明的形狀、結構、原理所作的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍之內。