專利名稱：一種用于金剛石合成的組裝塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金剛石材料合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于金剛石合成的組裝塊。
背景技術(shù)：
超高溫高壓下的組裝塊(合成塊)是由合成金剛石所用的原材料石墨柱，即石墨和觸媒混合粉和位于石墨柱兩端的導(dǎo)電鋼圈以及石墨柱外圍的加熱元件、絕緣層、傳壓密封介質(zhì)形成的密封層按照一定方式組裝而成的塊狀體。組裝方式為外圍采用葉蠟石與白云石復(fù)合介質(zhì)作為傳壓密封層，兩端采用導(dǎo)電鋼圈進(jìn)行通電加熱，導(dǎo)電鋼圈與其內(nèi)側(cè)加熱元件緊密接觸，通電時通過導(dǎo)電鋼圈使加熱元件本身發(fā)熱，然后經(jīng)過與加熱元件內(nèi)側(cè)緊密接觸的絕緣層，透過絕緣層把熱量傳至與絕緣層內(nèi)側(cè)緊密接觸的石墨柱，使石墨在超高溫高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石。對于加熱元件目前一般采用石墨管，由于石墨的強(qiáng)度具有隨溫度上升而上升的特性，以及石墨本身具有比較高的熱導(dǎo)率且具有各向異性等特點(diǎn)，因此把石墨這種耐高溫材料作為高溫高壓合成腔體內(nèi)的發(fā)熱元件。我們在采用間接加熱的方法合成金剛石時，采用柔性石墨，將其壓制成型為石墨管，套裝在合成棒的外圍，通電后使其在導(dǎo)電鋼圈的作用下作為發(fā)熱元件對絕緣層發(fā)熱，從而使絕緣層內(nèi)的石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。但是采用柔性石墨壓制成型的石墨管存在以下缺點(diǎn)1)由于壓制成型后本身要與合成棒緊密接觸，所以成型加工精度要求高，因此相對成本較高；且壓制成型后占用空間大；2)其本身質(zhì)軟，不能碰撞，屬于易碎品，在對其進(jìn)行組裝的過程中容易損壞；3)壓制成型的過程為逐個成型，每個之間由于重量、雜質(zhì)含量等因素易造成差異化，再者易損件石墨管掉塊后，很容易在后期的合成過程中導(dǎo)致塊與塊之間的溫度場發(fā)生較大的不穩(wěn)定現(xiàn)象， 從而大大影響成品質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于金剛石合成的組裝塊，以克服采用現(xiàn)有發(fā)熱元件的組裝塊存在的缺陷。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下用于金剛石合成的組裝塊，外圍為傳壓密封層，兩端為導(dǎo)電鋼圈，導(dǎo)電鋼圈與其內(nèi)側(cè)加熱元件緊密接觸，加熱元件內(nèi)為與之緊密接觸的絕緣層，絕緣層內(nèi)部形成腔體，所述的加熱元件為石墨紙。具體的發(fā)熱元件的制作方法為采用柔性石墨，將其壓制成型為石墨紙張，然后利用裁紙刀將其裁成高度等于合成棒高度，長度等于合成棒外圍周長的石墨紙條即可。之后將石墨紙條包裹于絕緣層的外圍，裝于復(fù)合塊內(nèi)。采用柔性石墨壓制成型的石墨紙條作為發(fā)熱元件有以下優(yōu)點(diǎn)1)由于發(fā)熱元件石墨紙本身質(zhì)軟，所以易于與絕緣層緊密接觸；成型加工精度要求不高，因此成本低。2)壓制成型后占用空間小。3)由于其本身質(zhì)軟，所以在向合成棒外圍周長包裹時，不易損壞，易包裹。4)在裁剪石墨紙時，由于是從一大張石墨紙上裁下來的石墨紙條，因此重量以及雜質(zhì)含量等變化小，且不易缺塊。所以在后期的合成過程中，塊與塊之間的溫度場將會比較均勻，從而能夠保證成品質(zhì)量。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的組裝塊采用的簡易式發(fā)熱元件石墨紙，可以降低組裝塊的生產(chǎn)成本、發(fā)揮發(fā)熱元件本身的優(yōu)勢以及穩(wěn)定溫度場，達(dá)到提高成品質(zhì)量的目的。

圖1為本實(shí)用新型用于金剛石合成組裝塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下以具體實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1用于金剛石合成的組裝塊，參見圖1，外圍采用葉蠟石與白云石復(fù)合介質(zhì)作為傳壓密封層2，兩端為導(dǎo)電鋼圈1，導(dǎo)電鋼圈1與其內(nèi)側(cè)加熱元件3緊密接觸，加熱元件3內(nèi)為與之緊密接觸的絕緣層4，絕緣層4內(nèi)部形成腔體，填充石墨粉與觸媒5。其中，所述的加熱元件3為石墨紙。本組裝塊采用導(dǎo)電鋼圈1進(jìn)行通電加熱，導(dǎo)電鋼圈1與其內(nèi)側(cè)加熱元件3緊密接觸，通電時通過導(dǎo)電鋼圈1使加熱元件3本身發(fā)熱，然后經(jīng)過與加熱元件3內(nèi)側(cè)緊密接觸的絕緣層4，透過絕緣層4把熱量傳至與絕緣層4內(nèi)側(cè)緊密接觸的石墨粉與觸媒5，使石墨粉在超高溫高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石。
權(quán)利要求1.用于金剛石合成的組裝塊，外圍為傳壓密封層，兩端為導(dǎo)電鋼圈，導(dǎo)電鋼圈與其內(nèi)側(cè)加熱元件緊密接觸，加熱元件內(nèi)為與之緊密接觸的絕緣層，絕緣層內(nèi)部形成腔體，其特征在于，所述的加熱元件為石墨紙。
專利摘要本實(shí)用新型屬于金剛石材料合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于金剛石合成的組裝塊。用于金剛石合成的組裝塊，外圍為傳壓密封層，兩端為導(dǎo)電鋼圈，導(dǎo)電鋼圈與其內(nèi)側(cè)加熱元件緊密接觸，加熱元件內(nèi)為與之緊密接觸的絕緣層，所述的加熱元件為石墨紙。本實(shí)用新型的組裝塊采用的簡易式發(fā)熱元件石墨紙，可以降低組裝塊的生產(chǎn)成本、發(fā)揮發(fā)熱元件本身的優(yōu)勢以及穩(wěn)定溫度場，達(dá)到提高成品質(zhì)量的目的。
文檔編號B01J3/06GK202061606SQ201120105710
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者丁慶才, 劉廣利, 楊晉中, 薛勝輝 申請人:鄭州人造金剛石及制品工程技術(shù)研究中心有限公司