专利名称：高品级粗颗粒金刚石合成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于人造金称]石合成技术领域，特别是一种高品级粗颗粒金刚 石合成装置。
技术背景目前国内的人造金刚石合成^^t中，通常采用六面顶压机压制合成，其合 成装置是在叶蜡石块的腔体内置故由触媒及金刚石原料制成的合成心柱，心柱 的两端分别设置有石墨导龟片和等径导电钢圈。而且，为了保护顶锤避免产生 应力集中而被烧蚀损坏，尽量增大合成腔体的容积，导致导电钢圈的直径也随 之增大。该合成装置虽然在结构上比较简单，但由于导电钢豳表面积大，热量 散失大，加之叶蜡石块壁厚较薄以及密封不严，因而存在加热速度慢、密封性 和保温性差，抗压能力低等缺陷，无法适应高品级、粗颗粒金刚石晶粒对高温、 高压、长时间生长条件的需要。因此，现有合成装置只能生产中低档次、细颗粒的金刚石，而生产的金刚石达到30/40粒度以上的只占5% ，品级在ZND2140 以上的基本上没有，并且生产的金刚石晶体表面有缺损，内部有气泡裂纹等缺 陷，冲击指标Ti值<50%、 TTi值<30%，静压强度值10kgf 15kgf。国外 生产粗颗粒金刚石通常采用的方法，是利用两面顶压机进行高温、高压长时间 合成，此种方法合成出的金刚石韧性差。 实用新型内容本实用新型的目的是提出一种能够生产出抗压强度高，冲击韧性好，内部质 量好的高品级金陶石，而且产蠻髙、耗能少、并在密封性、保温性方面有根本 改善的高品级粗颗粒金刚石合^装置。
实现本实用新型的目的所采取的技术方案是该装置具有叶蜡石块合成的 套筒腔、导电圈、石墨加热片，其中，在套筒腔的内壁嵌装有套筒状的外绝缘 保温管和内绝缘保温管，内外保温管之间设有加热管，中心部位装有金刚石原 料合成的心柱，芯柱的上下端分别设置有绝缘保温片、内导电金属片和隔热环， 隔热环内穿装有金属导电圈。所述金属导电圈是由外导电片和一个直径小于外导电片的导电管构成，其 中，外导电片与叶蜡石块套筒腔的端面平齐，其直径与套筒腔端部的内径相等， 导电管的内部装有保温填料，外部套装有隔热环。所述外导电片与导电管之间可以是分体的焊接件，也可以是连为一体的整 体件。所述隔熟环是由白云石环和叶蟮石环组成，白云石环与内导电金属片相接触。所述叶蜡石块的两端壁厚设置在至少lOnm以上。按照上述方案制作的金刚石合成装置，不仅能够保证生产温度的有效传入 和腔体加热的均匀性，而且能够增强合成腔体的密封性，减少散热面积，提高 合成腔体的保温性能，同时还能够满足延长合成时间的需要，从而达到了粗颗 粒高品级金刚石生长的要求。使用该装置合成的金刚石，其粒度在30/40以上 的可达50%以上，品级在ZND2140以上的金刚石颗粒可达30% ，且表面光泽， 无裂纹，颜色呈金黄色，透明度好，冲击指标TTi达84%,静压强度在25kgf 以上。与现有技术相比，该装置具有加热速度快，生产效率高，耗用电能少等 优点。 辨鹏说嘛
图1是本实用薪继的结构示意图。
具体实施方式
参看
图1，本实用新型的高品级粗颗粒金刚石合成装置，是由叶蜡石块套筒1、导电圈2、叶蟮石隔热环3、白云石隔热环4、内导电金属片5、绝缘保 温片6、芯柱7、内绝缘保温管8、加热管9和外绝缘保温管10组成，为增强 叶蜡石块套筒腔的强度及密封性，延长合成时间，将叶蜡石块套筒1的两端的 壁厚设置为至少lOmm以上。在叶錯石套筒1的腔体内壁嵌装有套筒状的外绝缘 保温管10和内绝缘保温管8，内外保温管之间设有加热管9,以保证加热管生 产温度有效的传入合成腔体。叶蜡石块套筒1的腔体中心部位装有触媒粉与金 刚石原料合成的芯柱7，芯柱7的两端分别置放有绝缘保温片6、内导电金属片 5、白云石隔热环4和叶蟮石隔热环3，隔热环内穿装有金属导电圈2，白云石 隔热环4与内导电金属片5相接触。导电圈2是由外导电片和一个直径小于外 导电片的导电管构成，二者之间可以是分体的焊接件，也可以是连为一体的整 体件。其中，外导电片与叶蜡石块套筒1的端面平齐，其直径与套筒端部的内 径相等，导电管的内部装有保温填料，可减少金属散热面积，有效的保证腔体 内的温度不被扩散，导电管的外部套装有隔热环，可以加强合成腔体的密封。该装置在进行金刚石合成时，先按所述结构将各构件组装在叶蜡石套筒腔 内，并将制成的触媒金刚石粉合成的芯柱置入合成腔体内，然后整体放置在六 面顶机内进行加压加热。在六面顶的压力和顶锤的作用下，通过导电圈、导电 片及加热管的传导加热，使芯柱迅速升温至设定范围，并通过导电管外部的叶 蜡石环和白云石环，以及加厚的叶蜡石块套筒的传压、保温作用，使合成腔体 内形成良好的金刚石种粒的快速生成和生长环境，再经六面顶压力机即可合成 出粗颗粒高品级的金糊石产品。
权利要求1、 一种高品级粗颗粒金刚石合成装置，具有叶蜡石块合成的套筒腔、导电 圈、石墨加热片，其特征在于在套筒腔的内壁嵌装有套筒状的外绝缘保温管 和内绝缘保温管，内外保温管之伺设有加热管，中心部位装有金刚石原料合成 的心柱，芯柱的上下端分别设置有绝缘保温片、内导电金属片和隔热环，隔热 环内穿装有金属导电圈。所述金属导电圈是由外导电片和一个直径小于外导电片的导电管构成，其 中，外导电片与叶蜡石块套筒腔的端面平齐，其直径与套筒腔端部的内径相等， 导电管的内部装有保温填料，外^J套装有隔热环。
2、 根据权利要求1所述的高品级粗颗粒金刚石合成装置，其特征在于所 述金属导电鬭是由外导电片和一个直径小于外导电片的导电管构成，其中，外 导电片与叶蜡石块套筒腔的端面平齐，其直径与套简腔端部的内径相等，导电 管的内部装有保温填料，外部套装有隔热环。
3、 根据权利要求1所述的高品级粗颗粒金刚石合成装置，其特征在于所 述外导电片与导电管之间可以是分体的焊接件，也可以是连为一体的整体件。
4、 根据权利要求l所述的高品级粗颗粒金刚石合成装置，其特征在于-所述隔热环是由白云石环和叶蟮石环组成，白云石环与内导电金属片相接触。
5、 根据权利要求1所述的高品级粗颗粒金刚石合成装置，其特征在于所述叶蜡石块的两端壁厚设置在至少10mm以上。
专利摘要本实用新型涉及一种用于高品级粗颗粒金刚石合成装置，具有叶蜡石块合成的套筒腔、导电圈、石墨加热片，其主要特点是在套筒腔的内壁嵌装有套筒状的外绝缘保温管和内绝缘保温管，内外保温管之间设有加热管，中心部位装有金刚石原料合成的芯柱，芯柱的上下端分别设置有绝缘保温片、内导电金属片和隔热环，隔热环内穿装有金属导电圈。该装置具有良好的快热、保温性能，能够合成出晶体表面油润光泽，内部无裂纹，色泽金黄，透明度好，抗压强度高，冲击韧性好的高品级粗颗粒人造金刚石。该装置还具有加热速度快，生产效率高，耗用电能少等优点。
文档编号B01J3/06GK201020357SQ20072008973
公开日2008年2月13日 申请日期2007年3月20日 优先权日2007年3月20日
发明者何文江, 刘乾坤, 卢灿华, 张凤岭, 李玉顺, 王国成, 胡来运, 攀 贾 申请人:河南中南工业有限责任公司