宝石级无色钻石组合合成结构制造技术

本实用新型专利技术属于超硬材料合成技术领域，特别涉及一种宝石级无色钻石组合合成结构，包含合成组件、加热组件、传压盐管及复合叶腊石块，加热组件包含导电金属圈、封闭式发热体；合成组件包含氧化镁杯及组合合成柱，组合合成柱包含叠加排列设置的钻石合成层，钻石合成层为圆柱体；钻石合成层包含交替设置的钻石生长层及除氮金属层，钻石生长层和除氮金属层均为圆柱体；钻石合成层高度为钻石生长层和除氮金属层两者高度之和。本实用新型专利技术保证合成块腔体中温度、压力均匀，传压及保压效果好，提高优质大颗粒金刚石的品级，提升单次转化率；合成的无色钻石，晶型一致，颜色纯正，晶体无色透明，其成材料是天然钻石的1.5倍以上，具有较好的市场优势。

Composite structure of gem grade colorless diamonds

The utility model belongs to the field of super hard material synthesis, in particular to a gemstone colourless diamond composite structure, consisting of a synthetic component, a heating component, a pressure transfer salt tube and a compound leaf wax block. The heating component contains a conductive metal ring and a closed heating body, and the synthetic component includes a Magnesium Oxide cup and a composite column. The composite column consists of a diamond synthesis layer with a superimposed arrangement of diamond composite layers, and the diamond synthesis layer contains the alternate layer of diamond growth and nitrogen removal, the diamond growth layer and the nitrogen removal metal layer are cylindrical, and the diamond synthesis layer is a height of both the diamond growth layer and the nitrogen removal metal layer. The utility model ensures that the temperature and pressure of the cavity are uniform, the pressure transfer and pressure retaining effect are good, the quality of high quality large particle diamond is improved and the single conversion rate is raised. The synthetic colorless diamond has the same crystal shape, the color is pure and the crystal is colorless and transparent. The material is more than 1.5 times of the natural drilling stone and has a better market. Advantage.

【技术实现步骤摘要】
宝石级无色钻石组合合成结构
本技术属于超硬材料合成
，特别涉及一种宝石级无色钻石组合合成结构。
技术介绍
无色钻石即Ⅱa（氮含量）型金刚石，以其独特的性能已广泛应用于电子、航天、激光发射器、钻石饰品等领域，现高温高压法人工合成宝石级无色钻石技术以日趋成熟，其方法主要以CVD和温差法为主，但采用以上方法所采用的结构，单次只能一层生长，单次获得一颗或几颗，合成周期较长，成本较高且重复性不易控制，转化率极低，大大限制了无色钻石的开发应用。因此，如何能够提供一种高转化率，重复性好、稳定性好的宝石级无色钻石组合合成结构，是该领域目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本技术提供一种宝石级无色钻石组合合成结构，结构简单，设计新颖、合理，合成温度、压力均匀，稳定性好。按照本技术所提供的设计方案，一种宝石级无色钻石组合合成结构，包含合成组件、加热组件、传压盐管及复合叶腊石块，所述的加热组件包含导电金属圈、封闭式发热体；所述的合成组件包含氧化镁杯及设置于氧化镁杯内的组合合成柱，所述的组合合成柱包含叠加排列设置的钻石合成层，所述的钻石合成层为圆柱体；所述的钻石合成层包含交替设置的钻石生长层及除氮金属层，所述的钻石生长层和除氮金属层均为圆柱体；所述的钻石合成层高度为钻石生长层和除氮金属层两者高度之和。上述的，所述的钻石生长层由Fe基合金触媒和高纯石墨压制而成。优选的，钻石生长层与除氮金属层以平行方式进行交叉叠加排列。上述的，所述的钻石生长层高度大于除氮金属层高度。上述的，所述的钻石生长层和除氮金属层两者的圆柱体直径一致。上述的，所述的封闭式发热体包含发热碳片及发热碳管，所述的发热碳片与发热碳管相连接组成封闭式结构。上述的，发热碳管、传压盐管及复合叶腊石块依次设置在氧化镁杯外围；在氧化镁杯上下两端均设置有发热碳片、导电金属圈。本技术的有益效果：本技术设计新颖、合理，实现简单，通过采用层状叠加的钻石反应生长层及添加金属除色剂层组成复合钻石合成柱，同时外围依次设置镁杯、碳管及盐管组成新型无色钻石合成结构，在高温高压条件下，实现无色钻石稳定、批量人工合成；将不同钻石生长层与除氮金属层有益结合，大大提高了钻石生长空间，提高单次转化率；将除氮层和生长层分离，确保了优质无色钻石晶体的生成，减少了生长与改色的相互干扰；采用该合成腔体结构，外围设置多层保温及传压层，确保了高品级钻石的长时间合成稳定性，大大提高了优晶产出率；制作方便，组装结构合理，综合成本明显下降，具有较好的市场优势。附图说明：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的钻石合成层示意图。具体实施方式：图中标号，标号1代表导电金属圈，标号2代表发热碳片，标号3代表氧化镁杯，标号4代表发热碳管，标号5代表传压盐管，标号6代表复合叶腊石块，标号7代表除氮金属层，标号8代表钻石生长层。下面结合附图和技术方案对本技术作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本技术的实施方式，但本技术的实施方式并不限于此。实施例，参见图1和2所示，一种宝石级无色钻石组合合成结构，包含合成组件、加热组件、传压盐管及复合叶腊石块，所述的加热组件包含导电金属圈、封闭式发热体；所述的合成组件包含氧化镁杯及设置于氧化镁杯内的组合合成柱，所述的组合合成柱包含叠加排列设置的钻石合成层，所述的钻石合成层为圆柱体；所述的钻石合成层包含交替设置的钻石生长层及除氮金属层，所述的钻石生长层和除氮金属层均为圆柱体；所述的钻石合成层高度为钻石生长层和除氮金属层两者高度之和。高温高压条件下，实现无色钻石稳定、批量人工合成；将不同钻石生长层与除氮金属层有益结合，大大提高了钻石生长空间；单次转化率是已知方法的5-6倍；将除氮层和生长层分离，确保了优质无色钻石晶体的生成，减少了生长与改色的相互干扰。上述的，所述的钻石生长层由Fe基合金触媒和高纯石墨压制而成。钻石生长层可以Fe基金属触媒、高纯石墨和金属微量元素为原料，经三维球磨混合、等静压、造粒、压制成圆柱状钻石生长层，经高真空还原后，真空封装备用，制作更加方便。优选的，钻石生长层与除氮金属层以平行方式进行交叉叠加排列，大大提高钻石生长空间，提升单次转化率。上述的，所述的钻石生长层高度大于除氮金属层高度。可通过设置钻石生长层与除氮金属层的重量比例为100:2—4%来实现。除氮金属层其成分可为：Al、Ti、Zr的一种或组合，使用前经超声清洗和碱除油处理。上述的，所述的钻石生长层和除氮金属层两者的圆柱体直径一致。根据实际需求，钻石生长层的高度可设计为10—50mm，直径为：40—70mm，根据腔体大小进行调节。上述的，所述的封闭式发热体包含发热碳片及发热碳管，所述的发热碳片与发热碳管相连接组成封闭式结构，有效确保高品级钻石的长时间合成稳定性，大大提高了优晶产出率。上述的，发热碳管、传压盐管及复合叶腊石块依次设置在氧化镁杯外围；在氧化镁杯上下两端均设置有发热碳片、导电金属圈。通过外围依次设置的镁杯、碳管及盐管组成新型无色钻石合成结构，在高温高压条件下，实现无色钻石稳定、批量人工合成，保证产品质量。使用时，如图1和2所示，钻石生长层与除氮金属层交替放置组成合成柱，在合成柱外围设置有氧化镁杯，向外依次设有碳加热管、盐管，叶腊石块，上下依次设置碳加热片，导电钢圈，组成无色钻石合成结构。保证合成块腔体中温度、压力均匀，传压及保压效果好，从整体上提高了合成过程中的稳定性，从而提高了优质大颗粒金刚石的品级。经验证，通过采用本技术结构的合成块，宝石级无色钻石单次转化率为现有结构中的5~6倍；合成的无色钻石，晶型一致，颜色纯正，晶体无色透明，其成材料是天然钻石的1.5倍以上，具有较好的市场优势。本技术不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本技术等同或者类似的变化都应涵盖在本技术权利要求的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宝石级无色钻石组合合成结构，包含合成组件、加热组件、传压盐管及复合叶腊石块，其特征在于，所述的加热组件包含导电金属圈、封闭式发热体；所述的合成组件包含氧化镁杯及设置于氧化镁杯内的组合合成柱，所述的组合合成柱包含叠加排列设置的钻石合成层，所述的钻石合成层为圆柱体；所述的钻石合成层包含交替设置的钻石生长层及除氮金属层，所述的钻石生长层和除氮金属层均为圆柱体；所述的钻石合成层高度为钻石生长层和除氮金属层两者高度之和。

【技术特征摘要】
1.一种宝石级无色钻石组合合成结构，包含合成组件、加热组件、传压盐管及复合叶腊石块，其特征在于，所述的加热组件包含导电金属圈、封闭式发热体；所述的合成组件包含氧化镁杯及设置于氧化镁杯内的组合合成柱，所述的组合合成柱包含叠加排列设置的钻石合成层，所述的钻石合成层为圆柱体；所述的钻石合成层包含交替设置的钻石生长层及除氮金属层，所述的钻石生长层和除氮金属层均为圆柱体；所述的钻石合成层高度为钻石生长层和除氮金属层两者高度之和。2.根据权利要求1所述的宝石级无色钻石组合合成结构，其特征在于，钻石生长层与除氮金属层以平行方式进行交叉叠加排列。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张存升，邵增明，陈正威，
申请(专利权)人：河南省力量钻石股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41