一种金刚石合成块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金刚石合成块，包括石墨柱、石墨柱两端的导电钢圈和石墨柱与导电钢圈外围的叶蜡石块，导电钢圈内填充有叶蜡石环与白云石环，石墨柱外围设有加热元件，所述加热元件与导电钢圈之间设有导电垫片。在合成过程中，导电钢圈通过导电垫片压在加热片上，能有效防止导电钢圈切透加热片，且接触良好、导电性能良好，可防止引起电阻过大及电阻过大导致的导电传热性能下降，从而为金刚石的生长提供一个均匀而又稳定的压力温度场，金刚石的优晶比例明显上升。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于超硬材料合成
，特别涉及一种金刚石合成块。
技术介绍
在超硬材料合成领域，超高温高压条件下的合成块是由石墨与触媒混合粉制成的石墨柱、石墨柱外围的绝缘元件和加热元件、石墨柱两端的导电钢圈、传压密封介质按照一定方式组装而成的块状体。具体组装方式为从外到内依次组装，外围采用叶蜡石与白云石复合介质作为传压密封材料，两端采用导电钢圈进行通电加热，导电钢圈与内侧的加热元件紧密接触，通电时通过导电钢圈使加热元件本身发热，然后经过加热元件内侧紧密接触的绝缘元件将热量传至与绝缘元件内侧紧密接触的石墨柱，使石墨与触媒在超高温高压条件下转化为金刚石。由于石墨具有随温度上升而强度上升的特性，以及石墨本身具有比较高的热导率且具有各向异性等特点，故而把石墨这种耐高温材料作为高温高压合成腔体内的发热元件。具体做法是将柔性石墨压制成型为石墨纸，利用裁纸刀将石墨纸裁成合适尺寸，将裁好的石墨纸包裹于石墨柱的外围与两端，然后装于叶蜡石复合块内即可通电，在导电钢圈的作用下发热元件对石墨柱发热，从而使石墨柱内的石墨转化为金刚石。为保证导电钢圈与加热元件有良好的接触，避免产生电阻过大或不导电现象，合成块中的导电钢圈直接压在加热元件上，导电钢圈与加热元件为线面接触，且导电钢圈的硬度远大于加热元件的硬度，在合成过程中，导电钢圈极易切透加热元件，直接接触内部的绝缘介质或者石墨柱，容易导致电阻过大，引起导电传热性能严重下降。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可有效防止电阻过大、保证导电传热性能的金刚石合成块。为实现上述目的，本技术的技术方案是一种金刚石合成块，包括石墨柱、石墨柱两端的导电钢圈和石墨柱与导电钢圈外围的叶蜡石块，导电钢圈内填充有叶蜡石环与白云石环，石墨柱外围设有加热元件，所述加热元件与导电钢圈之间设有导电垫片。所述叶蜡石块内壁中部设有凹槽，凹槽内设有白云石衬管。所述加热元件和石墨柱之间设有绝缘元件。与现有技术相比，本技术的优点是1、在石墨柱外围设有加热元件，加热元件包括加热管和加热片，在加热片与导电钢圈之间设有导电垫片，在合成过程中，导电钢圈通过导电垫片压在加热片上，能有效防止导电钢圈切透加热片，且接触良好、导电性能良好，可防止引起电阻过大及电阻过大导致的导电传热性能下降，从而为金刚石的生长提供一个均勻而又稳定的压力温度场，金刚石的优晶比例明显上升。2、采用本技术可以使金刚石的优晶比例提高到40. 5%左右，相比之前提高310. 5%左右。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示的金刚石合成块，其包括石墨柱5、石墨柱5两端的导电钢圈2和石墨柱5与导电钢圈2外围的叶蜡石块1，石墨柱5由石墨和触媒粉压制而成，导电钢圈2内填充有叶蜡石环7与白云石环8，导电钢圈2设置在石墨柱5的两端，叶蜡石块1设置在石墨柱5与导电钢圈2的外围。在石墨柱5外围设有加热元件，加热元件由外至内向石墨柱5 导热，加热元件由包裹在石墨柱5外周面上的加热管3和石墨柱5两端面上的加热片31， 在加热片31与导电钢圈2之间设有导电垫片9，导电垫片9可以为铁片、铜片或者铝片，其厚度一般为0. 5mm-lmm，在合成过程中，导电钢圈2通过导电垫片9压在加热片31上，能有效防止导电钢圈2切透加热片31，且接触良好，防止引起电阻过大及电阻过大导致的导电传热性能下降。在加热元件和石墨柱5之间设有绝缘元件4。在叶蜡石块1的内壁中部设有凹槽，凹槽内套装有白云石衬管6，且白云石衬管6的内壁面与叶蜡石块1的内壁面相平齐，白云石衬管6能有效阻止叶蜡石块1在高温高压下发生相变，为金刚石的生长提供一个均勻而又稳定的压力温度场、降低合成表压，从而提高金刚石的产量和质量。权利要求1.一种金刚石合成块，包括石墨柱、石墨柱两端的导电钢圈和石墨柱与导电钢圈外围的叶蜡石块，导电钢圈内填充有叶蜡石环与白云石环，石墨柱外围设有加热元件，其特征在于所述加热元件与导电钢圈之间设有导电垫片。2.如权利要求1所述的金刚石合成块，其特征在于所述叶蜡石块内壁中部设有凹槽， 凹槽内设有白云石衬管。3.如权利要求1或2所述的金刚石合成块，其特征在于所述加热元件和石墨柱之间设有绝缘元件。专利摘要本技术公开了一种金刚石合成块，包括石墨柱、石墨柱两端的导电钢圈和石墨柱与导电钢圈外围的叶蜡石块，导电钢圈内填充有叶蜡石环与白云石环，石墨柱外围设有加热元件，所述加热元件与导电钢圈之间设有导电垫片。在合成过程中，导电钢圈通过导电垫片压在加热片上，能有效防止导电钢圈切透加热片，且接触良好、导电性能良好，可防止引起电阻过大及电阻过大导致的导电传热性能下降，从而为金刚石的生长提供一个均匀而又稳定的压力温度场，金刚石的优晶比例明显上升。文档编号B01J3/06GK202061610SQ20112012495公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日专利技术者丁庆才, 刘广利, 薛胜辉 申请人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种金刚石合成块，包括石墨柱、石墨柱两端的导电钢圈和石墨柱与导电钢圈外围的叶蜡石块，导电钢圈内填充有叶蜡石环与白云石环，石墨柱外围设有加热元件，其特征在于：所述加热元件与导电钢圈之间设有导电垫片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛胜辉，丁庆才，刘广利，
申请(专利权)人：郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41