本實(shí)用新型涉及超硬材料合成裝置，尤其是一種超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的超硬材料的組裝結(jié)構(gòu)都是采用管式加熱，無論怎么改裝，溫度場的分布都是中心低、周邊高，在徑向存在著溫度梯度。在這種溫場作用下，溶劑中的碳在徑向上往中心流動(dòng)、運(yùn)輸，金屬溶劑向邊緣流動(dòng)。在這種情況下晶體生長方向由中心向外沿生長，而不是從硬質(zhì)合金和多晶層界面向多晶表面方向生長，并且金屬溶劑的流動(dòng)方向與從硬質(zhì)合金出來擴(kuò)散方向相垂直，作用抵弱。這種溫場作用下生長的復(fù)合片，存在著難以克服的兩個(gè)問題：一個(gè)是復(fù)合片沿徑向“剝層”，也就是復(fù)合片軸向結(jié)合強(qiáng)度低于徑向結(jié)合強(qiáng)度；另一個(gè)是復(fù)合片性能不均勻，中心性能比邊沿低30%左右，而且復(fù)合片越大差別越大，這是邊沿溫度高、中心溫度低所致。

針對這樣的問題，申請?zhí)枮?01510738026.0，申請名稱為“一種用于合成聚晶復(fù)合片的組裝件及方法”的發(fā)明專利公開了一種合成腔組裝結(jié)構(gòu)。這種合成腔組裝結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)或多個(gè)具晶復(fù)合片合成腔體，合成腔體包括中空的保溫傳壓介質(zhì)，套設(shè)在保溫傳壓介質(zhì)內(nèi)壁的絕緣屏蔽介質(zhì)，絕緣屏蔽介質(zhì)內(nèi)形成的空腔即為超硬復(fù)合材料放置的空間。合成腔體組件還包括上下對稱覆蓋在合成腔體上下兩端面的導(dǎo)電片以及豎直設(shè)置在上下兩個(gè)導(dǎo)電片之間的板狀發(fā)熱體，板狀發(fā)熱體的上下兩端與導(dǎo)電片導(dǎo)電接觸，導(dǎo)電片上對稱蓋設(shè)有導(dǎo)電鋼帽。其中，板狀發(fā)熱體位于兩個(gè)或者多個(gè)并排放置的聚晶復(fù)合片合成腔體之間，這樣保證合成腔內(nèi)的熱量在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻一致，解決了復(fù)合片性能不均勻、發(fā)生徑向剝層的問題。

但是，這種合成腔組裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電鋼帽與方形密封傳壓介質(zhì)的圓形通孔相匹配，為圓形鋼帽，圓形導(dǎo)電鋼帽壓緊在導(dǎo)電片上并將上下兩個(gè)導(dǎo)電片之間的板狀發(fā)熱體夾緊，這樣一旦圓形導(dǎo)電鋼帽施加給導(dǎo)電片的壓力較大，就很容易導(dǎo)致上下兩個(gè)導(dǎo)電片之間的板狀發(fā)熱體在上下方向上對應(yīng)于導(dǎo)電鋼帽的位置應(yīng)力集中，容易被壓裂，損壞合成腔組裝結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)熱體不易被壓裂的超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案是：一種超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)，包括合成腔體，所述合成腔體內(nèi)的中部位置設(shè)有板狀發(fā)熱體，所述超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在合成腔體的上下兩端的與板狀發(fā)熱體導(dǎo)電接觸的上、下導(dǎo)電片，上、下導(dǎo)電片的外側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)電鋼帽，所述導(dǎo)電鋼帽為具有水平邊和兩個(gè)平行豎直邊的U型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電鋼帽的兩個(gè)豎直邊與對應(yīng)的導(dǎo)電片導(dǎo)電接觸，導(dǎo)電鋼帽的兩個(gè)豎直邊分別位于板狀發(fā)熱體的左右兩側(cè)。

其中，導(dǎo)電片可以為銅片或者鈦片或者鉬片。

所述的合成腔體可以由中空葉臘石塊構(gòu)成。

所述的導(dǎo)電片可以為圓形或者方形或者菱形。

所述合成腔體的前、后、左、右四個(gè)側(cè)面分別設(shè)有增壓柱。

進(jìn)一步地，所述增壓柱的材質(zhì)可以為金屬或陶瓷或金屬陶瓷復(fù)合材料。

在所述合成腔體的內(nèi)部、板狀發(fā)熱體的左右兩側(cè)分別安裝有金屬杯和管狀鹽片，金屬杯插裝在管狀鹽片內(nèi)部，金屬杯的內(nèi)腔形成用于放置金剛石層和硬質(zhì)合金層的填料空間。

進(jìn)一步地，所述的金屬杯可以為鈦杯或者鉭杯或者鉬杯或者鋯杯。

所述導(dǎo)電鋼帽內(nèi)腔中裝有填充物。

所述導(dǎo)電片上還在導(dǎo)電鋼帽的外圍、合成腔體內(nèi)裝有葉臘石蓋板。

本實(shí)用新型的有益效果是：U型導(dǎo)電鋼帽的與導(dǎo)電片導(dǎo)電接觸的兩豎直邊分別位于板狀發(fā)熱體的左右兩側(cè)，跨過板狀發(fā)熱體，這樣導(dǎo)電鋼帽的壓力能夠均勻的作用在導(dǎo)電片上，相比于傳統(tǒng)的采用圓形鋼帽，消除了板狀發(fā)熱體受到的應(yīng)力，使得這種采用垂直板式加熱組裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力場更加均勻，提高了合成硬質(zhì)材料的均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為導(dǎo)電鋼帽的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：葉臘石塊1、導(dǎo)電鋼帽2、葉臘石蓋板3、填充物4、導(dǎo)電片5、加熱碳片6、增壓柱7、絕緣片8、鹽片9、金屬杯10、金剛石層11、硬質(zhì)合金12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本實(shí)用新型的超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例，如圖1至圖2所示,包括合成腔體，合成腔體由中空葉臘石塊1形成，中空葉臘石塊1的內(nèi)部空腔為矩形腔體。

合成腔體內(nèi)自上下兩端向中部方向依次對稱設(shè)有導(dǎo)電鋼帽2、導(dǎo)電片5，上下兩個(gè)導(dǎo)電片5之間夾設(shè)有板狀發(fā)熱體，其中，板狀發(fā)熱體位于合成腔體左右方向的中部位置。本實(shí)施例中，板狀發(fā)熱體為加熱碳片6，當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，板狀發(fā)熱體還可以為耐高溫金屬板。導(dǎo)電片5上還在合成腔體內(nèi)、導(dǎo)電鋼帽的外圍設(shè)有葉臘石蓋板3，葉臘石蓋板3為矩形且中部設(shè)有安裝孔的結(jié)構(gòu)形式，其中部的安裝孔與導(dǎo)電鋼帽2的外形相匹配并供導(dǎo)電鋼帽2的安裝。

導(dǎo)電鋼帽為2為具有水平邊和兩個(gè)平行豎直邊的U型結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)，U型導(dǎo)電鋼帽2通過葉臘石蓋板上的安裝孔扣在導(dǎo)電片5上并通過其兩個(gè)豎直邊與導(dǎo)電片5導(dǎo)電接觸。U型導(dǎo)電鋼帽2與導(dǎo)電片5、葉臘石蓋板3所圍成的內(nèi)部空間中放置有填充物4。

導(dǎo)電鋼帽2的兩個(gè)豎直邊跨在板狀發(fā)熱體的左右兩側(cè)，這樣導(dǎo)電鋼帽沒有在上下方向上壓在板狀發(fā)熱體上，不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)的圓形或方向?qū)щ婁撁钡呢Q向側(cè)壁壓在板狀發(fā)熱體上，造成板狀發(fā)熱體應(yīng)力集中而被壓壞的問題，使得這種采用垂直板式加熱組裝結(jié)構(gòu)的合成腔內(nèi)部壓力場更加均勻，提高了合成硬質(zhì)材料的均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性。

合成腔體內(nèi)在導(dǎo)電片5的內(nèi)側(cè)設(shè)有外方內(nèi)圓的筒狀保溫傳壓介質(zhì)，保溫傳壓介質(zhì)的內(nèi)腔中插裝有管狀鹽片9，管狀鹽片內(nèi)插裝有金屬杯10，金屬杯10的內(nèi)腔為用于填裝金剛石層11和硬質(zhì)合金12的填料空間。位于加熱碳片一側(cè)的管狀鹽片和金屬杯均由上下兩部分上下對合而成。其中，板狀發(fā)熱體和金屬杯之間還裝有絕緣片8。

本實(shí)施例中，合成腔體的前、后、左、右四個(gè)側(cè)面分別設(shè)有增壓柱7，增壓柱7的材質(zhì)為金屬，在其他實(shí)施例中，增壓柱的材質(zhì)還可以為陶瓷或陶瓷金屬復(fù)合材料。

本實(shí)施例中，導(dǎo)電片的材質(zhì)為銅，在其他實(shí)施例中，導(dǎo)電片的材質(zhì)還可以為鈦或者鉬或者其他金屬材質(zhì)；本實(shí)施例中，導(dǎo)電片的形狀為圓形，在其他實(shí)施方式中，導(dǎo)電片的形狀還可以為方形或者菱形或者其他形狀；本實(shí)施例中，金屬杯為鈦杯，在其他實(shí)施例中，金屬杯可以為鉭杯或者鉬杯或者鋯杯或者其他金屬材質(zhì)所制成的杯體。

本實(shí)用新型的超硬材料合成腔組裝結(jié)構(gòu)采用垂直板式間接加熱的形式，使超硬材料在合成過程中的溫度場和壓力場更加均勻，從而大大提高了超硬材料的性能均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性，有效解決了復(fù)合片沿徑向“剝層”問題，減少了超硬材料開裂的現(xiàn)象，提高成品率。通過采用U型導(dǎo)電鋼帽，對加熱碳片起到保護(hù)。