一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构，包括叶腊石块壳体，叶腊石块壳体的内腔内侧设有保温外衬且上下两端均设有导电盖，导电盖内均填充有白云石复合材料，内腔内设有位于保温外衬内侧且位于两个导电盖之间的上杯式发热体和下杯式发热体，上杯式发热体与下杯式发热体之间相互独立且两者之间电连接，上杯式发热体开口朝上，所述下杯式发热体开口朝下，所述上杯式发热体内从上至下依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层，所述下杯式发热体内从下至上依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层。本实用新型专利技术的双层分体式组装结构，提高了宝石级金刚石的生产效率，降低了产品生产成本。

A Double-Layer Separate Assembly Structure for Gemstone Grade Large Diamond Cultivation

The utility model discloses a double-layer split assembly structure for gem-grade large-grain diamond cultivation, which comprises a pyrophyllite shell, an insulating outer liner inside the inner chamber of the pyrophyllite shell and conductive caps at both ends, a dolomite composite material filled in the conductive cap, an upper cup heater inside the insulating outer liner and between the two conductive caps. The lower cup type heater, the upper cup type heater and the lower cup type heater are independent and electrically connected, the upper cup type heater opens upward, the lower cup type heater opens downward, the upper cup type heater is arranged with seed crystal layer, catalyst layer and carbon source layer from top to bottom, and the lower cup type heater is arranged with seed crystal layer, catalyst layer and carbon source layer from bottom to top in turn. Source layer. The double-layer split assembly structure of the utility model improves the production efficiency of gem-grade diamond and reduces the production cost of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构
本技术涉及金刚石合成
，更具体地说是一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构。
技术介绍
宝石级金刚石常采用高温高压下使用温度梯度法进行合成，即将碳源置于高温端，籽晶置于低温端，触媒层位于碳源与籽晶之间，籽晶和碳源之间产生了温度梯度，进而在熔融的触媒中产生碳的浓度梯度，实现碳素向下扩散生长。国内外主流培育宝石级大颗粒金刚石均采用该方法，温度差的产生及控制是该方法的关键所在，直接影响金刚石的生产速度，合成质量，合成效果。首先，单层生长方式需要在腔体两端设置不同发热体及保温组件，温度差场产生比较麻烦且不好把握，发热体利用不充分；其次，随着六面顶液压机的大型化，合成组装腔体也越来越大，因此单层的生长方式导致腔体空间利用率低，单产能力差，生产效率低下，导致产品成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构，产生适用于温差法合成宝石级人造金刚石所需且易于控制的温度差场，提高了宝石级金刚石的生产效率，降低了产品生产成本。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构，包括叶腊石块壳体，叶腊石块壳体包括上下贯通的内腔，所述内腔内侧设有保温外衬且上下两端均设有导电盖，所述导电盖内均填充有白云石复合材料，所述内腔内设有位于所述保温外衬内侧且位于两个导电盖之间的上杯式发热体和下杯式发热体，所述上杯式发热体与所述下杯式发热体之间相互独立且两者之间电连接，所述上杯式发热体开口朝上，所述下杯式发热体开口朝下，所述上杯式发热体内从上至下依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层，所述下杯式发热体内从下至上依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层。所述上杯式发热体与下杯式发热体之间存在间隙，间隙处设有绝缘导热片。所述绝缘导热片设有中心通孔，所述中心通孔内部设有环形导电垫圈，所述环形导电垫圈的上表面与所述上杯式发热体下底面电连接，环形导电垫圈的下表面与所述下杯式发热体上底面电连接。所述环形导电垫圈为石墨垫圈且其内填充有白云石复合材料。所述绝缘导热片由三氧化二铝与白云石组成。本技术的有益效果如下：一、本技术通过在叶腊石块壳体内设置上杯式发热体和下杯式发热体，充分利用了腔体空间，能够同时生长的宝石级金刚石颗粒增多一倍，提高了宝石级金刚石的生产效率，降低了产品生产成本，适于批量生产，可以较好地适应工业化生产需求；二、本技术上杯式发热体和下杯式发热体之间通过设置在中心通孔内部的环形导电垫圈进行电连接，环形导电垫圈与上杯式发热体和下杯式发热体的接触面积相对较小，避免了上杯式发热体与下杯式发热体直接接触而造成电阻不稳定现象，保证了上杯式发热体与下杯式发热体可分别产生正常的热量；三、本技术的绝缘导热片可以使上杯式发热体和下杯式发热体之间进行互补热量，若上杯式发热体和下杯式发热体的产热出现一定偏差时，绝缘导热片可以保证上杯式发热体和下杯式发热体内具有基本相同的温度差，实现上杯式发热体和下杯式发热体内金刚石同时生长。附图说明图1是本技术的俯视图；图2是图1中沿A—A向的剖视图；图3是图2中绝缘导热片的结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是本技术的电流方向图。图5中的箭头表示电流方向。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。如图1至图5所示，一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构，包括叶腊石块壳体1，叶腊石块壳体1包括上下贯通的内腔，所述内腔内侧设有保温外衬2且上下两端均设有导电盖3，所述导电盖3内均填充有白云石复合材料。所述内腔内设有位于所述保温外衬2内侧且位于两个导电盖3之间的上杯式发热体4和下杯式发热体5，所述上杯式发热体4与所述下杯式发热体5之间相互独立且两者之间电连接，所述上杯式发热体4开口朝上，所述下杯式发热体5开口朝下，所述上杯式发热体4内从上至下依次布置有籽晶层6、触媒层7及碳源层8，所述下杯式发热体5内从下至上依次布置有籽晶层6、触媒层7及碳源层8。所述上杯式发热体4与下杯式发热体5之间存在间隙，间隙处设有绝缘导热片9。所述绝缘导热片9设有中心通孔，所述中心通孔内部设有环形导电垫圈10，所述环形导电垫圈10的上表面与所述上杯式发热体4下底面电连接，环形导电垫圈10的下表面与所述下杯式发热体5上底面电连接。所述环形导电垫圈10为石墨垫圈且其内填充有白云石复合材料。所述绝缘导热片9由三氧化二铝与白云石组成。上杯式发热体4和下杯式发热体5之间通过设置在中心通孔内部的环形导电垫圈10进行电连接，环形导电垫圈10与上杯式发热体4和下杯式发热体5的接触面积相对较小，避免了上杯式发热体4与下杯式发热体5直接接触而造成电阻不稳定现象，保证了上杯式发热体4与下杯式发热体5可分别产生正常的热量；若上杯式发热体4和下杯式发热体5的产热出现一定偏差时，绝缘导热片9可以使上杯式发热体4和下杯式发热体5之间产生的热量进行互补，保证上杯式发热体4和下杯式发热体5内具有基本相同的温度差，实现上杯式发热体4和下杯式发热体5内金刚石同时生长。本技术中温度差场的调整方式有①调整绝缘导热片9的厚度②改变绝缘导热片9的成分：添加适当比例的的碳粉或改变三氧化二铝和白云石成分占比③改变绝缘导热片9的电阻值，通过上述三种温度差的调整方式，可以实现金刚石培育速度及生长效果的控制。上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构，包括叶腊石块壳体，叶腊石块壳体包括上下贯通的内腔，所述内腔内侧设有保温外衬且上下两端均设有导电盖，所述导电盖内均填充有白云石复合材料，其特征在于：所述内腔内设有位于所述保温外衬内侧且位于两个导电盖之间的上杯式发热体和下杯式发热体，所述上杯式发热体与所述下杯式发热体之间相互独立且两者之间电连接，所述上杯式发热体开口朝上，所述下杯式发热体开口朝下，所述上杯式发热体内从上至下依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层，所述下杯式发热体内从下至上依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层。

【技术特征摘要】
1.一种宝石级大颗粒金刚石培育用双层分体式组装结构，包括叶腊石块壳体，叶腊石块壳体包括上下贯通的内腔，所述内腔内侧设有保温外衬且上下两端均设有导电盖，所述导电盖内均填充有白云石复合材料，其特征在于：所述内腔内设有位于所述保温外衬内侧且位于两个导电盖之间的上杯式发热体和下杯式发热体，所述上杯式发热体与所述下杯式发热体之间相互独立且两者之间电连接，所述上杯式发热体开口朝上，所述下杯式发热体开口朝下，所述上杯式发热体内从上至下依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层，所述下杯式发热体内从下至上依次布置有籽晶层、触媒层及碳源层。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乾坤，易良成，张亚东，赵鹏，何文江，刘鑫，杜欢龙，
申请(专利权)人：中南钻石有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41