一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块制造技术

本实用新型专利技术属于应用超高压方法合成聚晶金刚石复合片领域，具体涉及一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块。本实用新型专利技术的叶蜡石复合块包括叶蜡石空心块，所述叶蜡石空心块具有中心通孔，所述中心通孔的孔壁上由外向内依次设置有第一内衬管、第二内衬管，第一内衬管、第二内衬管在合成聚晶金刚石复合片时提供保温及传压，所述第一内衬管、第二内衬管之间设有内伊利石层，所述叶蜡石空心块的外周设有外伊利石层。本实用新型专利技术减弱了叶腊石相变导致的传压和密封性能下降的问题，提高了合成腔体的内部压力，使合成超硬材料腔体内部的压力温度匹配，满足长时间合成的技术要求，大大提高经济效益。高经济效益。高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块


[0001]本技术属于应用超高压方法合成聚晶金刚石复合片领域，具体涉及一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块。

技术介绍

[0002]在聚晶金刚石复合片合成
中，其主要辅助材料有叶腊石块、钢圈、加热组件，将上述组件与金属盒按要求组装起来形成一个合成块，其中叶腊石块是最主要的辅助材料，它在合成过程中起到传压、密封、保温和绝缘等作用。
[0003]现有的叶腊石块均是以单一的白云石为内衬，虽然白云石具有相对较好的保温效果，但随着合成时间的延长，白云石层变黑、叶腊石相变严重、体积缩小，保温和传压性能急速下降。若是增加叶腊石块壁厚，会减小合成腔体，导致经济效益低下；若不增加叶腊石块的壁厚，就需要增大合成功率和提高合成压力来弥补热量的散失和腔体内部的合成压力，这会导致裂锤或放炮等事故，造成严重的经济损失。
[0004]申请公布号为CN109966994A的中国专利技术专利申请公开了一种复合传压块及其制备方法，复合传压块属于叶蜡石复合块，其包括叶蜡石空心块，叶蜡石空心块具有中心通孔，所述中心通孔的孔壁上由外向内依次设置有第一内衬管、第二内衬管，第一内衬管、第二内衬管由保温材料制成，采用这种复合衬管结构可以大幅度地减少热量散失，节省电能损耗。该现有技术可使金刚石合成晶型一致性达85％以上，但不能有效缓解因叶蜡石相变导致的传压和密封性能下降，容易造成合成聚晶金刚石复合片腔体压力不足，难以满足长时间合成要求。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，以进一步改善因叶蜡石相变导致的传压和密封性能下降的问题。
[0006]为解决以上问题，本技术所采用的技术方案是：
[0007]一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，包括叶蜡石空心块，所述叶蜡石空心块具有中心通孔，所述中心通孔的孔壁上由外向内依次设置有第一内衬管、第二内衬管，第一内衬管、第二内衬管在合成聚晶金刚石复合片时提供保温及传压，所述第一内衬管、第二内衬管之间设有内伊利石层，所述叶蜡石空心块的外周设有外伊利石层。
[0008]本技术的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，在第一内衬管、第二内衬管提供保温及传压的基础之上，通过在第一内衬管、第二内衬管之间以及叶蜡石空心块的外周设置伊利石层，利用伊利石层不易发生相变的特性，构建由外到内方向上的不同材料组合，使不同材料的收缩比和热膨胀性能有机结合，减弱了叶腊石相变导致的传压和密封性能下降的问题，提高了合成腔体的内部压力，使合成超硬材料腔体内部的压力温度匹配，满足长时间合成的技术要求，大大提高经济效益。
[0009]优选地，所述第二内衬管的表面上涂覆有六方氮化硼涂层。六方氮化硼涂层不产
生高压相变，帮助提供均匀的压力场，进一步缓解叶腊石的高压相变，优化传压性能。进一步优选地，所述六方氮化硼涂层的厚度为2
‑
3mm。
[0010]优选地，所述外伊利石层的表面上涂覆有用于增加与顶锤表面摩擦力的氧化铁涂层。涂有氧化铁涂层的伊利石层增加了与顶锤的表面摩擦力，促进传压过程的稳定、有效进行。进一步优选地，所述氧化铁涂层的厚度为1
‑
2mm。
[0011]优选地，所述叶蜡石复合块为分体结构，包括上叶蜡石半块和下叶蜡石半块，所述上叶蜡石半块和下叶蜡石半块上下对合后形成所述叶蜡石复合块。采用分体结构方便后续金属盒及相关组件的组装与拆除。
[0012]优选地，上叶蜡石半块、下叶蜡石半块的非对合端部的所述中心通孔处设置有台阶结构，所述台阶结构具有环形台阶面，所述第一内衬管、第二内衬管、内伊利石层立放在所述环形台阶面上。采用这种结构的优点在于：可以很好地实现内衬管的嵌入。进一步优选地，优选地，所述环形台阶面距离所述非对合端端面的高度为20
‑
35mm。
[0013]优选地，所述叶蜡石空心块的壁厚为4
‑
7mm，第一内衬管的厚度为3
‑
7mm，第二内衬管的厚度为3
‑
6mm。
[0014]进一步优选地，所述内伊利石层的厚度为3
‑
4mm，所述外伊利石层的厚度为3
‑
4mm。
附图说明
[0015]图1为本技术的叶蜡石复合块实施例1的结构示意图；
[0016]图2为本技术的叶蜡石复合块实施例2的结构示意图；
[0017]图3为本技术的叶蜡石复合块实施例3中叶蜡石空心块的结构示意图；
[0018]图4为图3中叶蜡石空心块的俯视图；
[0019]图中，1
‑
叶蜡石空心块，2
‑
第一内衬管，3
‑
内伊利石层，4
‑
第二内衬管，5
‑
外伊利石层，6
‑
氧化铁涂层，7
‑
六方氮化硼涂层，10
‑
圆环形台阶面，11
‑
圆环形立面。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的说明。
[0021]实施例1
[0022]本实施例的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，结构示意图如图1所示，包括上叶蜡石复合半块、下叶蜡石复合半块，上叶蜡石复合半块、下叶蜡石复合半块上下堆叠后形成完整叶蜡石复合块。上叶蜡石复合半块、下叶蜡石复合半块的结构相同，以下对下叶蜡石复合半块的结构进行详细说明。
[0023]下叶蜡石复合半块包括叶蜡石空心块1，叶蜡石空心块1为方形，中部开设有圆形中心通孔，中心通孔的孔壁上由外向内依次连接有第一内衬管2、内伊利石层3、第二内衬管4，第二内衬管4的内腔形成用于合成聚晶金刚石复合片的合成腔。叶蜡石空心块1的外周套设有外伊利石层5，外伊利石层5的外壁上涂覆有氧化铁涂层6。第一内衬管2、内伊利石层3、第二内衬管4、外伊利石层5的上下两端与叶蜡石空心块1的对应端部保持平齐。
[0024]通过水玻璃和伊利石粉混合均匀直接粘合在第一内衬管2、第二内衬管4之间形成内伊利石层3，第一内衬管2、内伊利石层3、第二内衬管4实现一体连接。中心通孔的孔壁与第一内衬管2之间通过水玻璃粘合连接。第一内衬管2由白云石、氯化钠(或云母粉)和水玻
璃混合压制而成，第二内衬管4由金属氧化物和水玻璃混合压制而成，第一内衬管2、第二内衬管4的具体配方及制备可参考现有技术。第一内衬管2、第二内衬管4主要起到传压、保温作用，通过两层内衬管结构可极大程度减少热量散失，提高能量利用率。第一内衬管2、内伊利石层3、第二内衬管4的内衬顺序，提供由外到内方向上的不同材质变化，利用不同材质的收缩比和热膨胀系数不一致，减弱叶腊石相变的不良影响。叶蜡石空心块1的厚度为6mm，第一内衬管2的厚度为5mm，第二内衬管4的厚度为4mm。内伊利石层3的厚度为3mm。
[0025]外伊利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，包括叶蜡石空心块，所述叶蜡石空心块具有中心通孔，其特征在于，所述中心通孔的孔壁上由外向内依次设置有第一内衬管、第二内衬管，第一内衬管、第二内衬管在合成聚晶金刚石复合片时提供保温及传压作用，所述第一内衬管、第二内衬管之间设有内伊利石层，所述叶蜡石空心块的外周设有外伊利石层。2.如权利要求1所述的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，其特征在于，所述第二内衬管的表面上涂覆有六方氮化硼涂层。3.如权利要求2所述的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，其特征在于，所述六方氮化硼涂层的厚度为2
‑
3mm。4.如权利要求1所述的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，其特征在于，所述外伊利石层的表面上涂覆有用于增加与顶锤表面摩擦力的氧化铁涂层。5.如权利要求4所述的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，其特征在于，所述氧化铁涂层的厚度为1
‑
2mm。6.如权利要求1～5中任一项所述的用于聚晶金刚石复合片合成的叶蜡石复合块，其特征在于，所述叶蜡石复合块为分体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培，
申请(专利权)人：富耐克超硬材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：