专利名称:用于合成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种用于合成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒。
背景技术:
在现有技术中,合成棒的两端为平面,由于合成棒是由金属触媒粉末与石 墨混合而成,由于金属触媒粉末电阻率大大低于碳粉,混合后合成棒电阻非常 低,如不使用发热片,合成电流将非常高,因此合成棒安装时两端必须装发热片 然后再装铁片,用发热片来适度增大电阻。否则会使六面顶压机顶锤产生大量 热量,容易造成压机"放炮",损坏设备甚至可能伤及工作人员。发热片装到 合成棒的端面,使合成棒接受的是面电流,合成棒内部电流密度分布均一,因 此在电流的作用下合成棒各部分电阻发热相同。由于合成棒各部分热传递速度 不同,靠近外部的合成棒热传递速度最快,而合成棒内部核心部分热传递速度 最慢,在短短的合成过程中,合成棒内部热量积累非常巨大,常常会造成合成 棒核心部分"烧心",但外部温度低于合成温度金刚石未生长的现象。该现象不 但直接影响了人造金刚石的产量,更因为合成腔体温度场梯度过大影响了金刚 石的质量,浪费了大量合成材料及电能,造成了巨大的物质资源及能源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能有效提高合成产品数量和质量的用于合 成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒
本实用新型提供的这种用于合成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒,其特 征在于该合成棒两端面的中央区各有一个用于放绝缘片的下凹。
本实用新型提供的这种合成棒在合成过程中,直接与铁片接触,电流通过 铁片传递进入合成棒,由于中心绝缘材料作用,电流只能从合成棒外环进入合 成棒,并少量向中心扩散,从而改变合成棒内部电流分布,使得热传递速度最 慢的核心部分电流密度最小,使得热传递速度最快的外部电流密度上升,从而 达到合成棒温度均一的效果,使本实用新型不但通过改进合成腔体的温度均一
3性提高了产品的产量,更通过縮小合成腔体内部温度梯度,大大提高产品的质 量。本实用新型合成棒的受电部位成由于成环状, 一方面改变了产品(人造金 刚石)合成过程中加热系统的电阻构成,使得加热系统中最大电阻变为了合成 棒本身,从而有效的将金刚石合成过程的能量锁在合成腔体内,减小了电流的 损耗,大大提高了能源的利用率。另一方面环形面积可控制性比较强,所以在 不断改变环形面积与圆柱面积比例可得到更符合合成产品(如金刚石)要求的 电流。本实用新型不但改变了合成棒的电流分布,更减少了加热片的使用,增 加了合成腔体内部空间,使得进一步提高单产成为了可能。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
从图1可以看出本实用新型合成棒1的两端面各有一下凹2,该下凹是用 于装绝缘片的,它与合成棒是同心圆,深度为1-5mm,半径可以根据需要而定。 绝缘片可以由白云石、叶腊石、Mg0、 AL203等绝缘材料压制而成,其形状和大 小与下凹2相匹配。当铁片装在合成棒两端时,使铁片外环与合成棒接触,而 中央区则与绝缘片接触。使电流只能从合成棒外环进入合成棒,从而改变电流 的分布。
权利要求1、一种用于合成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒,其特征在于该合成棒两端面的中央区各有一个用于放绝缘片的下凹(2)。
2、 根据权利要求1所述的用于合成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒,其特征在于所述下凹与合成棒同心,深度为1-5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种用于合成人造金刚石或立方氮化硼的合成棒,该合成棒两端面的中央区各有一个用于放绝缘片的下凹。本实用新型不但通过改进合成腔体的温度均一性提高了产品的产量,更通过缩小合成腔体内部温度梯度,大大提高产品的质量,减小了电流的损耗,大大提高了能源的利用率。
文档编号B01J3/06GK201239620SQ20082005400
公开日2009年5月20日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者为 边, 陈立舫 申请人:湖南博海新材料有限公司