本公开提供了一种超声辅助去除金刚石应力的装置，包括石英管、超声发生装置、加热线圈、盖体、进气管、出气管、惰性气体源以及机械泵。石英管用于收容导体材质的与加热线圈形成电磁感应加热的物料舟，物料舟用于盛放金刚石；超声发生装置的超声出口对准石英管的内腔和物料舟；感应加热线圈围绕石英管设置在石英管的外周，盖体在石英管的上端；进气管和出气管密封穿过盖体并连通石英管的内腔。压力计设置在盖体的进气管和出气管之间的中心区域。本申请利用超声辅助去除金刚石应力的装置，将热处理与超声处理相结合，对金刚石进行处理，利用热能与超声波冲击振动为位错运动及增值提供外部动力，可较好的将金刚石内部的应力去除，减少破损率。减少破损率。减少破损率。
【技术实现步骤摘要】
超声辅助去除金刚石应力的装置及方法
[0001]本专利技术涉及金刚石制备与加工处理
，具体涉及一种超声辅助去除金刚石应力的装置及方法。
技术介绍
[0002]由于设备或工艺技术的限制，人工合成的单晶或多晶金刚石都或多或少的存在一定的应力，过高的应力会限制金刚石在精密加工、航空航天等诸多高新
的应用。
[0003]在金刚石制备与加工领域，常用的应力去除方式有热处理、冷处理、热压处理，其中热处理与热压处理并不能完全将应力消除，冷处理有可能造成金刚石的破裂。
[0004]因此，需要一种新的设备和方法去除金刚石应力。
技术实现思路
[0005]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本公开的目的在于提供一种超声辅助去除金刚石应力的装置及方法。
[0006]为了实现上述目的，本公开提供了一种超声辅助去除金刚石应力的装置，参照图1，包括石英管、超声发生装置、加热线圈、盖体、进气管、出气管、惰性气体源、机械泵。
[0007]石英管轴向两端开口，石英管的下端密封固定支撑在超声发生装置的上部，石英管用于收容导体材质的与加热线圈形成电磁感应加热的物料舟，物料舟用于盛放金刚石平面对着超声发生装置的超声出口的金刚石。
[0008]超声发生装置用于产生超声且使超声发生装置的超声出口对准石英管的内腔和物料舟。
[0009]感应加热线圈围绕石英管设置在石英管的外周。
[0010]盖体在石英管的上端。
[0011]进气管和出气管密封穿过盖体并连通石英管的内腔，进气管受控连通于惰性气体源，出气管连通石英管的内腔和机械泵，当惰性气体源与进气管的连通断开时，机械泵经由出气管对石英管的内腔抽真空，当惰性气体源与进气管的连通打开时，惰性气体源提供的惰性气体进入石英管中进行吹扫空气并维持石英管内的低于大气压的真空压力。
[0012]在一些实施例中，超声发生装置的上部设置收容槽，石英管的下端插入收容槽；超声辅助去除金刚石应力的装置还包括第一密封圈，第一密封圈密封石英管的下端的周边；超声辅助去除金刚石应力的装置还包括冷却装置，冷却装置围绕收容槽设置，以冷却第一密封圈来降低第一密封圈受电磁感应的加热的影响。
[0013]在一些实施例中，盖体设置有容置槽，石英管的上端收容于容置槽，超声辅助去除金刚石应力的装置还包括第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈，第二密封圈密封石英管的上端的周边，第三密封圈密封进气管穿设盖体的部位，第四密封圈密封出气管穿设盖体的部位。
[0014]在一些实施例中，超声辅助去除金刚石应力的装置还包括流量计和压力计，流量
计和压力计设置在盖体的进气管和出气管之间的中心区域，以监控惰性气体源提供的惰性气体的流量和压力。
[0015]一种超声辅助去除金刚石应力的方法，使用前述的超声辅助去除金刚石应力的装置，包括如下步骤：步骤一，金刚石清洗，金刚石依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，烘干后保温；步骤二，金刚石退火处理，将步骤一烘干的金刚石放进物料舟(200)中，将金刚石与物料舟(200)放进权利要求1
‑
4中任一项所述的超声辅助去除金刚石应力的装置(100)中，密封，抽真空0.1
‑
1Pa，打开惰性气体源(7)后，打开超声系统，超声出口对准金刚石平面，调整超声功率，超声每隔10min开5
‑
10min，待处理完成后，冷却至常温；步骤三，清洗，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗5
‑
30min。
[0016]在一些实施例中，在步骤一中，所述超声清洗的时间为5
‑
10min。
[0017]在一些实施例中，在步骤一中，所述烘干温度为60
‑
120℃。
[0018]在一些实施例中，在步骤一中，所述保温时间为10
‑
30min。
[0019]在一些实施例中，在步骤二中，打开惰性气体源(7)后，调节惰性气体的流量为200
‑
600sccm，压强为5kPa
‑
10kPa，升温速率为5℃/min
‑
15℃/min，待温度增加至400℃
‑
800℃，保温时间为10h
‑
30h。
[0020]在一些实施例中，在步骤二中，所述超声功率为200
‑
1000w。
[0021]本公开的有益效果如下：
[0022]本申请利用超声辅助去除金刚石应力的装置，将热处理与超声处理相结合，对金刚石进行处理，利用热能与超声波冲击振动为位错运动及增值提供外部动力，可较好的将金刚石内部的应力去除，减少破损率。
附图说明
[0023]图1是根据本公开的超声辅助去除金刚石应力的装置的示意图。
[0024]其中，附图标记说明如下：
[0025]100超声辅助去除金刚石应力的装置
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8机械泵
[0026]1石英管
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9第一密封圈
[0027]2超声发生装置
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10冷却装置
[0028]21收容槽
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101进水管
[0029]3加热线圈
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102出水管
[0030]4盖体
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11第二密封圈
[0031]41容置槽
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12第三密封圈
[0032]5进气管
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13第四密封圈
[0033]6出气管
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14流量计
[0034]7惰性气体源
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15压力计
具体实施方式
[0035]将理解的是，所公开的实施例仅仅是本申请的示例，本申请可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本申请。
[0036]参照图1，超声辅助去除金刚石应力的装置100包括石英管1、超声发生装置2、加热线圈3、盖体4、进气管5、出气管6、惰性气体源7以及机械泵8。
[0037]石英管1轴向两端开口，石英管1的下端密封固定支撑在超声发生装置2的上部，石英管1用于收容导体材质的与加热线圈3形成电磁感应加热的物料舟200本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声辅助去除金刚石应力的装置(100)，其特征在于，包括石英管(1)、超声发生装置(2)、加热线圈(3)、盖体(4)、进气管(5)、出气管(6)、惰性气体源(7)、机械泵(8)；石英管(1)轴向两端开口，石英管(1)的下端密封固定支撑在超声发生装置(2)的上部，石英管(1)用于收容导体材质的与加热线圈(3)形成电磁感应加热的物料舟(200)，物料舟(200)用于盛放金刚石平面对着超声发生装置(2)(1)的超声出口的金刚石；超声发生装置(2)用于产生超声且使超声发生装置(2)的超声出口对准石英管(1)的内腔和物料舟(200)；感应加热线圈(3)围绕石英管(1)设置在石英管(1)的外周，盖体(4)在石英管(1)的上端；进气管(5)和出气管(6)密封穿过盖体(4)并连通石英管(1)的内腔，进气管(5)受控连通于惰性气体源(7)，出气管(6)连通石英管(1)的内腔和机械泵(8)，当惰性气体源(7)与进气管(5)的连通断开时，机械泵(8)经由出气管(6)对石英管(1)的内腔抽真空，当惰性气体源(7)与进气管(5)的连通打开时，惰性气体源(7)提供的惰性气体进入石英管(1)中进行吹扫空气并维持石英管(1)内的低于大气压的真空压力。2.根据权利要求1所述的超声辅助去除金刚石应力的装置(100)，其特征在于，超声发生装置(2)的上部设置收容槽(21)，石英管(1)的下端插入收容槽(21)；超声辅助去除金刚石应力的装置(100)还包括第一密封圈(9)，第一密封圈(9)密封石英管(1)的下端的周边；超声辅助去除金刚石应力的装置还(100)包括冷却装置(10)，冷却装置(10)围绕收容槽(21)设置，以冷却第一密封圈(9)来降低第一密封圈(9)受电磁感应的加热的影响。3.根据权利要求1所述的超声辅助去除金刚石应力的装置，其特征在于，盖体(4)设置有容置槽(41)，石英管(1)的上端收容于容置槽(41)，超声辅助去除金刚石应力的装置(100)还包括第二密封圈(11)、第三密封圈(12)和第四密封圈(13)，第二密封圈(11)密封石英管(1)的上端的周边，第三密封圈(12)密封进气管(5)穿设盖体(4)的部位，第四密封圈(13)密封出气管(6)穿设盖体(4)的部位。4.根据权利要求1所述的超声辅助去除金刚石应力的装置，其特征在于，超声...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯曙光，于金凤，李光存，
申请(专利权)人：安徽光智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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