一种高温高压合成用组装结构的制作方法

1.本实用新型涉及超硬材料制造领域，尤其涉及一种高温高压合成用组装结构。


背景技术：

2.目前金刚石或立方氮化硼复合片在制造时，通常采用将金刚石或立方氮化硼粉末和基底材料一起放入模具中，然后进行高温高压合成。传统的组装方式中上下方向导电产生热量，因为上下两端沿着组装件向外散热较多，导致两端温度较低，中间温度偏高，一个组装体中的温度差异较大。因此，需要一种高温高压合成用组装结构解决上述问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高温高压合成用组装结构，具体而言通过以下技术方案实现：
4.本实用新型所述的一种高温高压合成用组装结构，包括同轴设置的合成块、复合片合成挤压组件以及防散热组件，所述复合片合成组件设于合成块内部空腔的对中位置，防散热组件对称设于复合片合成挤压组件上下两端各有一处，所述防散热组件包括内复合层和外导电层，内复合层由一体同心连接内环导电层和外环绝缘层组成，所述导电层均由一体同心连接的内环高电阻碳层和外环低电阻碳层组成。
5.优选的，所述合成块为上下端开口的叶腊石外壳，叶腊石内部为放置复合片合成组件的空腔，叶腊石外壳内壁为一层白云石壁，叶腊石外壳的上下端开口处均设有一导电钢帽。
6.优选的，所述复合片合成挤压组件包括由外向内依次竖直设于叶腊石外壳内的碳管、氧化镁管以及盐管，在碳管的上下端口处设有碳片进行封口，在盐管和氧化镁的上下端口设有盐片进行封口，在盐管内上下等间距设有四个云母片，在每两个云母片之间设有一个容纳超硬材质粉料和基底原料的金属屏蔽杯子。
7.优选的，所述导电材料为铜、钛、镍、钼、铌等金属中的任意一种，或者是碳材料。
8.优选的，所述绝缘材料为云母、氧化铝或者氧化锆等材料中的任意一种。
9.本实用新型的有益效果：本实用新型通过在复合片合成挤压组件上下两端设置的防散热组件，防散热组件采用外导电层和内复合层的双层方式，内复合层为一体同心连接的内导电层和外绝缘层，导电层为一体同心连接的内环高电阻碳层和外环低电阻碳层，通过双层结构方式让电阻发生改变从而实现外端发热增多，采用高电阻的碳材料使其产热量增加，从而达到均衡内部产品温度场的效果，本实用新型的其他有益效果，请参考具体实施方式。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
11.图1为本实用新型结构示意图；
12.图2为外导电层和内环导电层的结构示意图；
13.图3为内复合层的结构示意图；
14.其中：1
‑
外导电层1；2
‑
外环绝缘层；3
‑
金属屏蔽杯子；4
‑
云母片；5
‑
导电钢帽；6
‑
合成块；7
‑
白云石壁；8
‑
碳管；9
‑
氧化镁管；10
‑
盐管；11
‑
低电阻碳层；12
‑
高电阻碳层；13
‑
内环导电层。
具体实施方式
15.如图1至图3所示，本实用新型包括同轴设置的合成块6、复合片合成挤压组件以及防散热组件，所述复合片合成组件设于合成块6内部空腔的对中位置，防散热组件对称设于复合片合成挤压组件上下两端各有一处，所述防散热组件包括内复合层和外导电层1，内复合层由一体同心连接内环导电层13和外环绝缘层2组成，所述外导电层1和内环导电层13均由一体同心连接的内环高电阻碳层12和外环低电阻碳层11组成。将传统的合成块6两端单层圆形状进行调整，将单层改为双层分为外导电层1和内复合层，内复合层采用中心内环为导电层，外环为绝缘层。通过双层结构设计让电阻发生改变从而实现外端发热增多。同时又方便组装操作，增加合成块6两端发热量，因为内环导电层13又采用高电阻的碳材料使其产热量增加，从而达到均衡内部产品温度场的效果。
16.所述合成块6为上下端开口的叶腊石外壳，叶腊石外壳外部呈方形结构，叶腊石内部为放置复合片合成组件的空腔，叶腊石外壳内壁为一层白云石壁7，叶腊石外壳的上下端开口处均设有一导电钢帽5，在叶腊石外壳的上下端开口内侧还设有白云石压块。所述复合片合成挤压组件包括由外向内依次竖直设于叶腊石外壳内的碳管8、氧化镁管9以及盐管10，在碳管8的上下端口处设有碳片进行封口，在盐管10和氧化镁的上下端口设有盐片进行封口，在盐管10内上下等间距设有四个云母片4，在每两个云母片4之间设有一个容纳超硬材质粉料和基底原料的金属屏蔽杯子3，超硬材质粉料为金刚石或立方氮化硼粉料，在高温高压条件下金属屏蔽杯子3中部轴向设置的云母片4可以起到从中间向四面传压的作用，云母片4可以防止金属屏蔽杯子3之间的相互粘连。
17.本实用新型采用白云石壁7和叶腊石外壳的方法，其能够在金刚石或者立方氮化硼复合片的合成过程中有效的减少热量的散发。
18.所述导电材料为铜、钛、镍、钼、铌等金属中的任意一种，或者是碳材料。
19.所述绝缘材料为云母、氧化铝或者氧化锆等材料中的任意一种。
20.将组装后的本实用新型进行高温状态下的高压力挤压合成，使金刚石或立方氮化硼粉料与云母片4进行合成，烧结为一体。
21.本实用新型在使用时，外部电流经导电钢帽5传递至复合片合成挤压组件上下两端的外导电层1(金属)并将电流依次传递至内环导电层13(金属)、碳片、盐片、碳管8、盐管10以及白云石壁7上，白云石壁7在加热时释放出的气体会向中间的低压区流动，改善内部的压力分布的均匀性。
22.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种高温高压合成用组装结构，包括同轴设置的合成块、复合片合成挤压组件以及防散热组件，所述复合片合成组件设于合成块内部空腔的对中位置，防散热组件对称设于复合片合成挤压组件上下两端各有一处，其特征在于：所述防散热组件包括内复合层和外导电层，内复合层由一体同心连接内环导电层和外环绝缘层组成，所述导电层均由一体同心连接的内环高电阻碳层和外环低电阻碳层组成。2.根据权利要求1所述的一种高温高压合成用组装结构，其特征在于：所述合成块为上下端开口的叶腊石外壳，叶腊石内部为放置复合片合成组件的空腔，叶腊石外壳内壁为一层白云石壁，叶腊石外壳的上下端开口处均设有一导电钢帽。3.根据权利要求2所述的一种高温高压合成用组装结构，其特征在于：所述复合片合成挤压组件包括由外向内依次竖直设于叶腊石外壳内的碳管、氧化镁管以及盐管，在碳管的上下端口处设有碳片进行封口，在盐管和氧化镁的上下端口设有盐片进行封口，在盐管内上下等间距设有四个云母片，在每两个云母片之间设有一个容纳超硬材质粉料和基底原料的金属屏蔽杯子。4.根据权利要求3所述的一种高温高压合成用组装结构，其特征在于：所述导电材料为铜、钛、镍、钼、铌等金属中的任意一种，或者是碳材料。5.根据权利要求4所述的一种高温高压合成用组装结构，其特征在于：所述绝缘材料为云母、氧化铝或者氧化锆等材料中的任意一种。

技术总结
本实用新型公开一种高温高压合成用组装结构，包括合成块、复合片合成挤压组件以及防散热组件，复合片合成组件设于合成块内部对中位置，防散热组件对称设于复合片合成挤压组件上下两端，防散热组件包括内复合层和外导电层，内复合层由一体同心连接内环导电层和外环绝缘层组成，导电层均由一体同心连接的内环高电阻碳层和外环低电阻碳层组成。本实用新型通过在合成块上下两端设置的防散热组件，防散热组件采用外导电层和内复合层的双层方式，内复合层为一体同心连接的内导电层和外绝缘层，导电层为一体同心连接的内环高电阻碳层和外环低电阻碳层，通过双层结构方式让电阻发生改变从而实现外端发热增多，采用高电阻的碳材料使其产热量增加。其产热量增加。其产热量增加。


技术研发人员：韩倩斐
受保护的技术使用者：郑州新亚复合超硬材料有限公司
技术研发日：2021.06.10
技术公布日：2021/11/24