CN1632353A - 超高压设备用复合密封传压材料 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于超高压设备的复合密封传压材料，用于超高压法生产人造金刚石、立方氮化硼、人造金刚石和/或立方氮化硼的聚结体、人造金刚石和/或立方氮化硼与硬质合金的复合片等产品；替代或部分替代传统使用的天然叶蜡石及以叶蜡石为主要成分的密封传压材料，并具有改进的密封性能、传压性能、热稳定性能。本发明的复合密封传压材料主要成分是硬度较低并在超高压下有较强流动性的滑石粉末，添加具有较高硬度以增强和调节超高压下密封性能的一种或多种人造的或/和天然的硬质材料粉末为添加剂，及适当比例的粘结剂，经充分混合后压制成型。

Description

超高压设备用复合密封传压材料

所属技术领域

本发明是一种用于超高压设备的复合密封传压材料，用于超高压法生产人造金刚石、立方氮化硼、人造金刚石和/或立方氮化硼的聚结体、人造金刚石和/或立方氮化硼与硬质合金的复合片等产品。

背景技术

上述产品的生产在5GPa、1000℃以上高温超高压条件下进行，其工作腔体由硬质合金或高速钢部件构成，部件之间及超高压腔体周围需要一种兼具密封性、传压性、绝热性、绝缘性及化学稳定性的衬垫材料，目前公知的技术使用的主要是天然叶蜡石及以叶蜡石为主要成份的密封传压材料。叶蜡石(含水铝硅酸盐矿物，化学式为Al₂[Si₄O₁₀](OH)₂)由于具有上述各方面较好的综合性能，成为使用最为广泛的超高压密封传压材料，但叶蜡石作为传压介质也有缺点，在高温下会发生相变生成蓝晶石和柯石英，脱出结晶水，同时体积收缩，这会导致超高压腔体内压力下降影响生产工艺稳定性。同时，由于天然资源的不可再生性，叶蜡石的来源正在逐渐减少。

发明内容

本发明采用滑石作为主要原料。滑石(含水硅酸镁矿物，化学式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂)结构及各项性能与叶蜡石相近，但由于更易解理，其超高压下的流动性较大，密封性比叶蜡石差，因此不适合单独作为超高压密封材料。

本发明采用的技术方案是：通过选择一种或多种硬度较大的硬质材料粉末以适当比例作为添加剂，并加入适量粘结剂，与滑石充分混合压制，得到各项性能指标满足高温超高压下生产人造金刚石、立方氮化硼、人造金刚石和/或立方氮化硼的聚结体、人造金刚石和/或立方氮化硼与硬质合金的复合片等产品生产工艺要求的复合材料。

由于滑石在高温下的相变生成顽火辉石和方石英，伴随有微量膨胀，可避免体积收缩这一缺陷。

本发明具体实施的一个例子如下：将78％重量百分比的50/60#筛目的滑石粉与15％重量百分比的100/140#筛目的添加剂硬质材料氧化铝粉末及7％重量百分比的粘结剂水玻璃溶液混合，在搅拌机中搅拌2小时，搅拌好的混合物放入带中心圆孔的立方块模具中，用油压机在200Mpa压强下压制，压好的复合材料立方块放入鼓风烘箱中在120℃下烘干24小时，即成为生产人造金刚石的六面顶压机所用的复合密封传压介质。

Claims (8)

1.一种用于超高压设备的复合密封传压材料，其组成为：

滑石粉50％～90％重量百分比。

添加剂硬质材料粉末7％～47％重量百分比。

粘结剂3％～15％重量百分比。

2.根据权利要求1所述的滑石粉的粒度范围为10～1500微米。

3.根据权利要求1所述的添加剂硬质材料粉末的粒度范围为10～1500微米。

4.根据权利要求1所述的添加剂硬质材料粉末包括岛状结构硅酸盐矿物如锆石、橄榄石族、硅镁石族等天然和/或人造矿物粉末。

5.根据权利要求1所述的添加剂硬质材料粉末包括架状结构硅酸盐矿物如长石族、霞石族等天然和/或人造矿物粉末。

6.根据权利要求1所述的添加剂硬质材料粉末包括氧化物矿物如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)等天然和/或人造矿物粉末。

7.根据权利要求1所述的添加剂硬质材料粉末包括岛状结构硅酸盐矿物、架状结构硅酸盐矿物、氧化物矿物等天然和/或人造矿物粉末的两种及两种以上混合物。

8.根据权利要求1所述的粘结剂可以是固体或液体，如石蜡、水玻璃、聚乙烯醇、油酸、酒精、水等或其混合物及水溶液。