超硬磨料合成腔体制造技术

本实用新型专利技术提供一种超硬磨料合成腔体，包括筒状的叶腊石块、设置在所述叶腊石块内侧的保温内衬管、以及设置在所述保温内衬管内侧的加热石墨管，所述加热石墨管的上下两端分别设置有第一纯金属片层，所述第一纯金属片层的外侧设置有导电钢圈；所述加热石墨管的中心设置有用于放置超硬磨料原料棒的腔室，所述腔室的上下两端自内而外分别依次设置有第二纯金属片层、氧化镁片层、锆盐片层和加热石墨柱，所述加热石墨柱的外侧与所述第一纯金属片层的内侧相贴合。该超硬磨料合成腔体有效利用了合成腔体的空间，降低生产成本，且腔体内部温度压力场更加均匀一致，极大减小了超硬磨料原料棒的纵向形变，有效避免杂质的进入，保障了后期超硬磨料的使用性能。超硬磨料的使用性能。超硬磨料的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
超硬磨料合成腔体


[0001]本技术涉及超硬磨料合成装置领域，具体的说，涉及了一种超硬磨料合成腔体。

技术介绍

[0002]超硬磨料主要是指金刚石和立方氮化硼，国内现有的超硬磨料主要采用六面顶压机进行合成，在合成过程中，只有保证高温高压下合成腔体内的温度场和压力场的均匀性，才能使制备出合格率高、性能稳定的超硬磨料，此外在合成过程中还需要避免引入过多的杂质，因此就需要设计成温度、压力均匀且不引入杂质的合成腔体的组装方式。
[0003]申请号为201922468281.4的技术专利申请公开了一种PCBN复合片合成腔体，利用氧化镁片、石墨片、白云石片三者的有机结合使合成腔体内温度场和压力场更加均一稳定，使合成出来的PCBN复合片变形量小，内部料层偏差小，利于后期加工和使用，但该合成腔体仅能防止位于杯体底部的复合片不会发生较大的变形，并不能确保整个超硬磨料原料棒不发生纵向形变。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0005]为了实现上述目的，本技术提供一种超硬磨料合成腔体，包括筒状的叶腊石块、设置在所述叶腊石块内侧的保温内衬管、以及设置在所述保温内衬管内侧的加热石墨管，所述加热石墨管的上下两端分别设置有第一纯金属片层，所述第一纯金属片层的外侧设置有导电钢圈；
[0006]所述加热石墨管的中心设置有用于放置超硬磨料原料棒的腔室，所述腔室的上下两端自内而外分别依次设置有第二纯金属片层、氧化镁片层、锆盐片层和加热石墨柱，所述加热石墨柱的外侧与所述第一纯金属片层的内侧相贴合。
[0007]基于上述，为了防止过高的温度致使导电钢圈烧裂或者氧化，所述第一纯金属片层为钛片层或钼片层。
[0008]基于上述，所述第一纯金属片层的厚度为0.1mm至1.0mm。
[0009]基于上述，为了利用第二纯金属片吸附净化合成过程中的杂质气体，并避免上下层的其他物质进入超硬磨料原料棒中产生杂质或发生化学反应，同时起一定的支撑作用，所述第二纯金属片层为铌片层或钼片层。
[0010]基于上述，所述第二纯金属片层的厚度为0.2mm至1.5mm。
[0011]基于上述，所述锆盐片的厚度为0.5mm至4.0mm。
[0012]基于上述，所述加热石墨管的高度小于所述保温内衬管的高度。
[0013]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术提供的超硬磨料合成腔体，通过在带有内衬管的叶腊石块内部设置容纳超硬磨料原料棒的腔室，并在容纳超硬磨料原料棒腔室的上下两侧自外向内分别设置导电钢圈、第一纯金属片、石
墨柱、氧化镁片、锆盐片、第二纯金属片、石墨加热管等，从而起到良好的传压保温作用、有效地避免杂质的进入。
[0014]进一步的，超硬材料原料棒上端放置第一纯金属片、加热石墨柱、氧化镁片、锆盐片、第二纯金属片，可以利用锆盐片提高保温作用和均压作用，第一纯金属片层的材质可选用Ti、Mo，从而可以利用第一纯金属片防止过高的温度致使导电钢圈烧裂或者氧化。第二纯金属片的材质为Nb、Mo，可以利用第二纯金属片吸附净化合成过程中的杂质气体，并避免上下层的其他物质进入超硬磨料原料棒中产生杂质或发生化学反应，同时起一定的支撑作用。石墨柱能够与石墨加热管有机组合，起到加热及填充的作用。上述各层紧密结合从而极大减小了超硬磨料原料棒的纵向形变，确保了超硬磨料的合成品质。
附图说明
[0015]图1是本技术提供的超硬磨料合成腔体整体结构示意图。
[0016]图中：1、导电钢圈；2、保温内衬管；3、叶腊石块；4、加热石墨管；5、第二纯金属片层；6、氧化镁片层；7、锆盐片层；8、加热石墨柱；9、第一纯金属片层。
具体实施方式
[0017]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0018]实施例1
[0019]本实施例提供一种超硬磨料合成腔体，如图1所示，包括筒状的叶腊石块3、设置在所述叶腊石块3内侧的保温内衬管2、以及设置在所述保温内衬管2内侧的加热石墨管4。所述加热石墨管4的上下两端分别设置有第一纯金属片层9，所述第一纯金属片层9的外侧设置有导电钢圈1。
[0020]所述加热石墨管4的中心设置有用于放置超硬磨料原料棒的腔室，所述腔室的上下两端自内而外分别依次设置有第二纯金属片层5、氧化镁片层6、锆盐片层7和加热石墨柱8。所述加热石墨柱8的外侧与所述第一纯金属片层9的内侧相贴合。
[0021]具体的，本实施例中，为了防止过高的温度致使导电钢圈烧裂或者氧化，所述第一纯金属片层9为钛片层。所述第一纯金属片层9的厚度为0.1mm至1.0mm。
[0022]具体的，为了利用第二纯金属片吸附净化合成过程中的杂质气体，并避免上下层的其他物质进入超硬磨料原料棒中产生杂质或发生化学反应，同时起一定的支撑作用，所述第二纯金属片层5为钼片层。所述第二纯金属片层5的厚度为0.2mm至1.5mm。本实施例中，所述加热石墨管4的高度小于所述保温内衬管2的高度
[0023]本实施例中，所述锆盐片的厚度为0.5mm至4.0mm。所述锆盐片为本行业常用的掺杂一定比例的氯化钠粉的锆片。本实施例中氯化钠粉的掺杂比例为5%至15%。掺杂一定比例的氯化钠粉使锆片在保温作用之余又增加了均压作用，在高温高压下，氯化钠物质呈流动状态，是一种很好的均压介质。
[0024]实施例2
[0025]本实施例提供一种超硬磨料合成腔体，具体结构与实施例1的区别在于：本实施例中，具体的，本实施例中，为了防止过高的温度致使导电钢圈烧裂或者氧化，所述第一纯金属片层为钼片层。所述第一纯金属片层的厚度为0.1mm至1.0mm。
[0026]具体的，为了利用第二纯金属片吸附净化合成过程中的杂质气体，并避免上下层的其他物质进入超硬磨料原料棒中产生杂质或发生化学反应，同时起一定的支撑作用，所述第二纯金属片层为铌片层。所述第二纯金属片层的厚度为0.2mm至1.5mm。
[0027]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精神，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超硬磨料合成腔体，包括筒状的叶腊石块、设置在所述叶腊石块内侧的保温内衬管、以及设置在所述保温内衬管内侧的加热石墨管，其特征在于：所述加热石墨管的上下两端分别设置有第一纯金属片层，所述第一纯金属片层的外侧设置有导电钢圈；所述加热石墨管的中心设置有用于放置超硬磨料原料棒的腔室，所述腔室的上下两端自内而外分别依次设置有第二纯金属片层、氧化镁片层、锆盐片层和加热石墨柱，所述加热石墨柱的外侧与所述第一纯金属片层的内侧相贴合。2.根据权利要求 1 所述的超硬磨料合成腔体，其特征在于：所述第一纯金属片层为钛片层或钼片层。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，王彬彬，黄红卫，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：