一种合成金刚石用复合导电堵头的制作方法

本技术属于超硬材料，特别涉及一种合成金刚石用复合导电堵头。

背景技术：

1、传统金刚石组装块的导电钢圈有博士帽式和碗式等。目前金刚石行业采用间接加热方法后，大多选择使用博士帽式导电钢圈，博士帽式导电钢圈结构为上端圆形钢板和垂直于圆形板的圆形钢筒，圆形钢筒内填充叶腊石或白云石，圆形钢筒外部被白云石环或白云石环加叶腊石环组合填充。

2、但这种导电钢圈在生产只通过中间的圆形钢筒进行电流传输,其与石墨碳纸的接触面积较小，导电效率低；且导电钢圈金属材料散热快，电流在传输过程中会有较大损耗，降低导电率。此外该导电钢圈在设计时没有充分考虑低电压大电流加热产生的高温由于与发热材料接触部位的温度高导热慢以及电流密度大，合成后的导电圆形钢筒口会出现烧蚀现象，对高温高压的合成效果产生不利影响。

3、针对导电钢圈在电流传输过程中与石墨碳纸的接触面积较小，导电效率低；导电钢圈金属材料散热快，降低导电率以及合成后的导电圆形钢筒口出现烧蚀现象的问题，需要改变现有导电堵头的结构，设计出新型复合导电堵头。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种合成金刚石用复合导电堵头，改装后的导电堵头加热电阻稳定，为合成超硬材料提供大面积稳定电流传输条件，且合成后不会出现导电圈烧蚀现象。

2、为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种合成金刚石用复合导电堵头，包括导电圈和环形柱体，所述导电圈包括导电钢板和垂直于导电钢板设置的石墨管，且石墨管内由白云石填充；

4、所述环形柱体环绕布设在石墨管外周并包括石墨环和白云石环，且石墨环包括间隔布设的上石墨层和下石墨层，而白云石环压制布设在上、下石墨层之间；

5、上石墨层与导电钢板紧密贴合，下石墨层与加热碳纸片接触设置。

6、所述石墨管嵌入或粘结于导电钢板设置。

7、所述石墨环和白云石环同轴等径布设。

8、所述环形柱体与石墨管等高设置。

9、所述上石墨层厚度为1-2 mm。

10、所述下石墨层厚度为1-2 mm。

11、所述导电钢板为圆形钢板。

12、本实用新型的有益效果是：

13、（1）该合成金刚石用复合导电堵头，通过设置导电圈和环形柱体，且环形柱体环绕布设在石墨管外周并包括石墨环和白云石环，改变了传统导电堵头，白云石环上端面的上石墨层与圆形钢板紧密接触，可以有效将加热电流传输到下石墨层从而到合成腔，有效避免了电流损耗；白云石环下端面的下石墨层和中心加热碳纸片充分接触导电，电流经由下石墨层分流到合成柱芯外围，中心发热和外围发热同步进行，消除了合成柱芯的温差，使温度和压力很好的匹配，提高产品质量，制造出更高品质的金刚石。

14、（2）石墨材料价格低廉，制作成本低，且导电性能优于金属材料，同时石墨的热熔点高，能承受较高温度，石墨加热管口不会出现烧蚀现象。石墨上电阻一致，且热量分布均匀，不易出现烧裂顶锤的现象。新型导电堵头，不仅使石墨碳纸得到很好的利用，节约电能，提高电能利用率，而且由于导热性能改善，也降低了硬质合金顶锤的损耗，为企业带来了效益。

15、（3）改装后的导电堵头加热电阻稳定、温度均匀、加热效率高、持续时间长。

技术特征：

1.一种合成金刚石用复合导电堵头，包括导电圈和环形柱体，其特征在于：所述导电圈包括导电钢板和垂直于导电钢板设置的石墨管，且石墨管内由白云石填充；

2.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用复合导电堵头，其特征在于：所述石墨管嵌入或粘结于导电钢板设置。

3.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用复合导电堵头，其特征在于：所述石墨环和白云石环同轴等径布设。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种合成金刚石用复合导电堵头，其特征在于：所述环形柱体与石墨管等高设置。

5.根据权利要求4所述的一种合成金刚石用复合导电堵头，其特征在于：所述上石墨层厚度为1-2 mm。

6.根据权利要求4所述的一种合成金刚石用复合导电堵头，其特征在于：所述下石墨层厚度为1-2 mm。

7.根据权利要求4所述的一种合成金刚石用复合导电堵头，其特征在于：所述导电钢板为圆形钢板。

技术总结
一种合成金刚石用复合导电堵头，通过设置导电圈和环形柱体，且环形柱体环绕布设在石墨管外周并包括石墨环和白云石环，改变了传统导电堵头，白云石环上端面的上石墨层与圆形钢板紧密接触，可以有效将加热电流传输到下石墨层从而到合成腔，有效避免了电流损耗；白云石环下端面的下石墨层和中心加热碳纸片充分接触导电，电流经由下石墨层分流到合成柱芯外围，中心发热和外围发热同步进行，消除了合成柱芯的温差，使温度和压力很好的匹配，提高产品质量，制造出更高品质的金刚石。

技术研发人员：吴玲,李乔,张延召,王育松,王满政,刘鑫
受保护的技术使用者：中南钻石有限公司
技术研发日：20230901
技术公布日：2024/6/11