改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室制造技术

技术编号:7424101 阅读:328 留言:0更新日期:2012-06-09 18:30
本实用新型专利技术涉及改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室,包括内设有中空腔的叶腊石块,该叶腊石块的空腔中轴向设有电阻加热体,叶腊石块空腔结构配合电阻加热体结构设置,所述电阻加热体高度不高于叶腊石块的高度,且电阻加热体轴向的中部壁厚大于两端壁厚,所述叶腊石块为一体成型结构;本实用新型专利技术中叶腊石块采用一体结构,相对分离成上下两部分的叶腊石块而言,不仅起到了很好的隔离保温作用,而且改善了反应室内温度压力梯度对合成超硬材料及制品的影响,合成出优质的立方氮化硼和人造金刚石产品。(*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
,具体涉及一种能够改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室
技术介绍
合成立方氮化硼和人造金刚石是在高温高压条件下完成的,外部的超高压力通过传压、保温、绝缘介质的密封和传递使反应室内产生超高压强。一般是在叶腊石块内设置加热体,而叶腊石块一般内腔处直径一致,该叶腊石块内腔的电阻加热体通过外部提供的电流发热而产生高温,使反应室内部产生高温高压以满足生长立方氮化硼和人造金刚石的条件。由于适合生长条件的温度和压力是通过传导和传递实现的,在反应室内不可避免的有压力梯度和温度梯度存在。压力和温度传导的特性造成现有的反应室内压强和温度分布不合理。就合成立方氮化硼和人造金刚石而言,由于现有反应室中叶腊石块和加热体的结构特点,使得反应室中温度高处压强低,温度低处压强高,不利于材料的生长。这种温度分布不适应压强分布的情况随着高温高压反应室尺寸的扩大变得越来越明显。而且,杂质和叶腊石的结构水容易进入合成材料,叶腊石的高温相变收缩也容易引起压力降。申请日为2002. 01. 10的中国专利CN02202M1.4公开了一种用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室,该反应室包括带中空腔的叶腊石块及设置在叶腊石块中的电阻加热体,叶腊石块是由对称的上下两部分构成,各部分叶腊石块的内腔中其一端部的空腔直径大于另一端部的空腔直径,电阻加热体沿轴向其中部壁厚大于两端的壁厚。该专利虽然可以改变高温高压合成反应室内部的温度分布,但是叶腊石块的上下两部分的分体设计不能起到很好的隔热保温作用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室,以解决现有的反应室中压强和温度不合理的问题,及叶腊石块分体设计不能起到很好的隔热保温效果的问题。为实现上述目的,本技术的改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室,包括内设有中空腔的叶腊石块,该叶腊石块的空腔中轴向设有电阻加热体,叶腊石块空腔结构配合电阻加热体结构设置,所述电阻加热体高度不高于叶腊石块的高度,且电阻加热体轴向的中部壁厚大于两端壁厚,所述叶腊石块为一体成型结构。进一步的,所述电阻加热体内壁用于与合成料接触处设有隔水缓冲衬管。进一步的,所述电阻加热体是由筒形加热体和轴向外设于筒形加热体中部的加厚加热体构成。进一步的,所述筒形加热体和加厚加热体为一体成型结构或分体结构。本技术的改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室中叶腊石块采用一体结构,相对分离成上下两部分的叶腊石块而言,改善了高温高压合成反应室内部的温度压力分布,以适应反应室内部的压强梯度,使反应室内部适应立方氮化硼和人造金刚石生长的区域变宽,更容易合成出优质的立方氮化硼和人造金刚石产品。本技术中叶腊石块采用一体结构,相对分离成上下两部分的叶腊石块而言,不仅起到了很好的隔离保温作用,而且改善了反应室内温度压力梯度对合成超硬材料及制品的影响,合成出优质的立方氮化硼和人造金刚石产品。隔水缓冲衬管的加入能防止杂质和叶腊石结构水进入合成材料,也能减小叶腊石的高温相变收缩引起的压力降,提高产品质量。附图说明图1是本技术的反应室剖面结构示意图;图2是本技术中加厚加热体的变形结构示意图。具体实施方式本技术的能够改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室,如图1、2 所示,包括内设有中空腔2的叶腊石块1,该叶腊石块1的空腔中轴向设有电阻加热体,叶腊石块1空腔结构配合电阻加热体结构设置,电阻加热体高度不高于叶腊石块的高度,也即是叶腊石块1的空腔中上下两端的直径大于或等于中间的空腔直径,且电阻加热体轴向的中部壁厚大于两端壁厚,叶腊石块1为一体成型结构。电阻加热体内壁用于与合成料接触处设有隔水缓冲衬管4。电阻加热体是由筒形加热体31和轴向外设于筒形加热体31中部的加厚加热体32构成。筒形加热体31和加厚加热体32为一体成型结构,也可以为分体结构,加厚加热体的形状可以为图1中加厚加热体32所示的剖面为矩形的结构,也可以为图2中加厚加热体33所示的剖面为弧形的结构。筒形加热体和加厚加热体可以使用同种材料一体成型结构的设计也可以采用不同材料分体结构设计。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室,包括内设有中空腔的叶腊石块,该叶腊石块的空腔中轴向设有电阻加热体,叶腊石块空腔结构配合电阻加热体结构设置,所述电阻加热体高度不高于叶腊石块的高度,且电阻加热体轴向的中部壁厚大于两端壁厚,其特征在于所述叶腊石块为一体成型结构。2.根据权利要求1所述的改善高温高压合成腔体内部温度压力分布的反应室,其...

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

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