一种聚晶复合片合成组装块的制作方法

本技术涉及一种超硬材料制造领域，具体涉及一种聚晶复合片合成组装块。

背景技术：

1、合成组装块是超硬材料及超硬复合材料制备工序中不可或缺的高温高压模具，是决定样品或产品质量优劣的重要影响因素。合成组装块通常是由带通孔的立方体叶蜡叶腊石块以及装配于叶蜡叶腊石块内孔（腔体）中的发热管、堵头以及加热管内部的传压材料和样品组成。一般叶蜡石块孔的两端对称放置堵头，具有导电、传压功能。组装块放置于六面顶压机合成工位后开始由顶锤推动组装块并施加高压，达到规定压力后由两端堵头处施加低压大电流，通过具有导电性能的发热管对发热管内部的传压介质和样品进行加热，达到合成样品或产品所需要的高温高压热力学环境。

2、六面顶压机合成工序需要对组装块进行加压，组装块产生塑性变形，其特点是靠近六个顶锤所合围区域边缘会的叶蜡石会因受压产生流动形成密封边，维持所合围区域的稳定性。距离顶锤面或密封边区域越近的叶蜡石向密封边部位流动的位移越大，因此会造成组装块腔体内部的组件或产品产生不均匀变形。

3、目前合成组装块腔体大型化是复合超硬材料合成领域的重要发展趋势，以往组装块的外方尺寸通常在60mm及以下。合成腔体大型化后，随着组装块尺寸逐步扩大，现有技术因叶蜡石流动所产生的内部组件不均匀变形更加明显，上述现象会造成产品变形加剧。

4、基于现有技术的上述缺点，有必要对组装块进行改进，减小内部组件或产品的变形程度。

技术实现思路

1、本实用新型提出一种聚晶复合片合成组装块，解决了现有聚晶复合片合成组装块腔体中组件变形量大的问题。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：一种聚晶复合片合成组装块，包括叶腊石块、堵头组件和发热组件，所述叶腊石块为轴向上设有圆形通孔的柱体，堵头组件和发热组件均设置两组，两组堵头组件相对套装在所述叶腊石块通孔两端，以朝向通孔一侧为内侧，两组加热组件分别设置在两组堵头组件内侧，所述堵头组件包括导电钢圈、抗变形环和上、下绝缘套环，上、下绝缘套环对扣形成筒状且其筒体部分形成用于抗变形环放置的环状空腔，上、下绝缘套环外壁与叶腊石块内壁贴合，导电钢圈包括一圆形片和设于圆形片上的环状筒体，导电钢圈的环状筒体与上、下绝缘套环的内圈贴合，导电钢圈的圆形片与位于外侧的上绝缘套环的外端部贴合。

3、优选的，所述发热组件包括发热管、发热片和占位环，所述发热管套接在通孔的中段，发热管为圆管状，发热管的两端设有发热片，发热片与堵头组件通过占位环填充，所述发热片呈由内至外直径逐渐缩小，所述占位环的内端面形状与发热片的外端面的形状相同并相互配合。

4、优选的，所述发热管与所述发热片选用导电材质，所述占位环选用非金属绝缘材质。

5、优选的，上、下绝缘套环为绝缘的非金属矿物材质。

6、优选的，所述抗变形环为硬质合金。

7、优选的，所述抗变形环与上、下绝缘套环形成的环状空腔的表面过渡配合。

8、优选的，所述抗变形环与上、下绝缘套环形成的环状空腔间隙配合。

9、采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

10、（1）采用新型的堵头组件，堵头组件内部具有绝缘环套、抗变形能力较强的硬质抗变形环，能有效的抵抗因叶蜡石塑性变形流动造成的合成腔体内部组件的变形，大大减轻了组装块在受压的过程中腔体内部组件和产品的变形程度，消除了组装块因大尺寸效应带来的大变形量，保证产品的外形平整度。

11、（2）发热组件通过设置发热片提升了发热管所包围区域靠近堵头组件部位的温度，同时发热片径向厚度渐变，可以提高发热片径向外侧发热量，缩小腔体两端外侧和内侧的温度差，使腔体内部的温度更加均匀。

技术特征：

1.一种聚晶复合片合成组装块，包括叶腊石块、堵头组件和发热组件，所述叶腊石块为轴向上设有圆形通孔的柱体，堵头组件和发热组件均设置两组，两组堵头组件相对套装在所述叶腊石块通孔两端，以朝向通孔一侧为内侧，两组加热组件分别设置在两组堵头组件内侧，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种聚晶复合片合成组装块，其特征在于，所述发热组件包括发热管、发热片和占位环，所述发热管套接在通孔的中段，发热管为圆管状，发热管的两端设有发热片，发热片与堵头组件通过占位环填充，所述发热片呈由内至外直径逐渐缩小，所述占位环的内端面形状与发热片的外端面的形状相同并相互配合。

3.根据权利要求2所述的一种聚晶复合片合成组装块，其特征在于，所述发热管与所述发热片选用导电材质，所述占位环选用非金属绝缘材质。

4.根据权利要求3所述的一种聚晶复合片合成组装块，其特征在于，上、下绝缘套环为绝缘的非金属矿物材质。

5.根据权利要求4所述的一种聚晶复合片合成组装块，其特征在于，所述抗变形环为硬质合金。

6.根据权利要求5所述的一种聚晶复合片合成组装块，其特征在于，所述抗变形环与上、下绝缘套环形成的环状空腔的表面过渡配合。

7.根据权利要求5所述的一种聚晶复合片合成组装块，其特征在于，所述抗变形环与上、下绝缘套环形成的环状空腔间隙配合。

技术总结
本技术提出了一种聚晶复合片合成组装块，包括叶腊石块、堵头组件和发热组件，叶腊石块为轴向上设有圆形通孔的柱体，堵头组件和发热组件均设置两组，两组堵头组件相对套装在叶腊石块通孔两端，以朝向通孔一侧为内侧，两组加热组件分别设置在两组堵头组件内侧，堵头组件包括导电钢圈、抗变形环和上、下绝缘套环，上、下绝缘套环对扣形成筒状且其筒体部分形成环状空腔，上、下绝缘套环外壁与叶腊石块内壁贴合，导电钢圈包括一圆形片和设于圆形片上的环状筒体，导电钢圈的环状筒体与上、下绝缘套环的内圈贴合，导电钢圈的圆形片与位于外侧的上绝缘套环的外端部贴合，本技术提供的合成组装块减小了组装块内部组件或产品的变形程度。

技术研发人员：陈功武,花波波,王恒
受保护的技术使用者：郑州昊诚超硬工具有限公司
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/14