CN203486912U - 一种金刚石结晶机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于人工金刚石制备技术领域，尤其是涉及一种金刚石结晶机，包括壳体。壳体内部设有电源和高压脉冲电路板，所述高压脉冲电路板与电源连接，壳体上方设有结晶机构，结晶机构与高压脉冲电路板和电源连接。所述结晶机构包括等离子反应器和设于等离子反应器下方的温控基座。所述等离子反应器包括圆柱形中空石英管，石英管上部侧壁设有和石英管连通的石英制载体进入管，石英管内部设有单体进入管，单体进入管通过导线与高压脉冲电路板连接；所述石英管下部外壁上缠绕有空心铜管，空心铜管通过导线与高压脉冲电路板连接。本实用新型能在大气环境下，在金刚石小颗粒表面形成高纯度金刚石结晶。
Description
技术领域
本实用新型属于人工金刚石制备技术领域，尤其是涉及一种金刚石结晶机。
背景技术
钻石就是我们常说的金刚石，它是一种由碳元素组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。天然金刚石的形成条件非常苛刻，天然金刚石矿非常稀少，因此金刚石的价格非常高。近年来，世界各国都在研究金刚石的人工合成方法。20世纪50年代，美国以石墨为原料，在高温高压下成功制造出人造金刚石。大多人工合成金刚石的环境要求较高，要在高温高压等条件下合成金刚石，但很少有在大气环境下能合成金刚石。
实用新型内容
本实用新型的目的是要解决现有技术的不足之处，而提供一种能在大气环境下结晶金刚石的金刚石结晶机。
本实用新型的目的是通过下列技术方案解决的：
一种金刚石结晶机，包括壳体，其特征在于：壳体内部设有电源和高压脉冲电路板，所述高压脉冲电路板与电源连接，壳体上方设有结晶机构，结晶机构与高压脉冲电路板和电源连接；
所述结晶机构包括有支撑架、固定于支撑架上的等离子反应器和设于等离子反应器下方的温控基座；所述等离子反应器包括圆柱形中空石英管，石英管顶端固定于支撑架上，石英管上部侧壁设有石英制载体进入管，所述载体进入管和石英管连通；石英管内部设有单体进入管，该单体进入管为圆柱形中空铁管，所述单体进入管顶端固定于支撑架上，单体进入管通过导线与高压脉冲电路板连接；所述石英管下部外壁上缠绕有空心铜管，空心铜管通过导线与高压脉冲电路板连接；所述温控基座处于石英管正下方，固定于壳体上，所述温控基座和电源连接。
本实用新型所述壳体侧壁上设有单体进入口、载体进入口，冷却水入口和冷却水出口，所述单体进入口设有一号电磁阀、载体进入口设有二号电磁阀，冷却水入口设有三号电磁阀，冷却水出口设有四号电磁阀；所述单体进入口和单体进入管通过一号管道连通，所述载体进入口和载体进入管通过二号管道连通，所述冷却水入口通过三号管道和空心铜管一端连通，所述冷却水出口通过四号管道和空心铜管另一端连通。
本实用新型所述的壳体上设有控制器，所述控制器与一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀、四号电磁阀、电源、温控基座和高压脉冲电路板连接。
本实用新型包括有一个半球形透明安全罩，所述安全罩套设在壳体上方，与壳体相配合。
本实用新型所述石英管和载体进入管一体成型。
和现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：
1、可在大气环境下，通过高压脉冲电路板，作用于等离子反应器，加入原料后，即可结晶金刚石，反应环境简单。
2、本设备结构简单，成本较低，结晶得到的金刚石纯度较高，经济效益好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，一种金刚石结晶机，包括壳体1。壳体1内部设有电源2和高压脉冲电路板3，所述高压脉冲电路板3与电源2连接，壳体1上方设有结晶机构4，结晶机构4与高压脉冲电路板3和电源2连接；
所述结晶机构4包括有支撑架5、固定于支撑架5上的等离子反应器6和设于等离子反应器6下方的温控基座7；所述等离子反应器6包括圆柱形中空石英管8，石英管8顶端固定于支撑架5上，石英管8上部侧壁设有石英制载体进入管9，所述载体进入管9和石英管8连通；石英管8内部设有单体进入管10，该单体进入管10为圆柱形中空铁管，所述单体进入管10顶端固定于支撑架5上，单体进入管10通过导线与高压脉冲电路板3连接；所述石英管8下部外壁上缠绕有空心铜管11，空心铜管11通过导线与高压脉冲电路板3连接；所述温控基座7处于石英管8正下方，固定于壳体1上，所述温控基座7和电源2连接。
本实用新型所述壳体1侧壁上设有单体进入口12、载体进入口13，冷却水入口14和冷却水出口15，所述单体进入口12设有一号电磁阀、载体进入口13设有二号电磁阀，冷却水入口14设有三号电磁阀，冷却水出口15设有四号电磁阀；所述单体进入口12和单体进入管10通过一号管道连通16，所述载体进入口13和载体进入管9通过二号管道17连通，所述冷却水入口14通过三号管道18和空心铜管11一端连通，所述冷却水出口15通过四号管道19和空心铜管11另一端连通。
本实用新型所述的壳体1上设有控制器20，所述控制器20与一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀、四号电磁阀、电源2、温控基座7和高压脉冲电路板3连接。
本实用新型包括有一个半球形透明安全罩21，所述安全罩21套设在壳体1上方，与壳体1相配合。
本实用新型所述石英管8和载体进入管9一体成型。
大气的环境下，先在温控基座7上放入金刚石小颗粒，由控制器20控制一号电磁阀和二号电磁阀，使单体和载体分别通过单体进入口12和载体进入口13进入到单体进入管10和石英管8内，控制器20控制电源打开，并启动高压脉冲电路板3，在石英管8内使单体与载体以等离子的状态存在，进行重新组合，在金刚石小颗粒表面形成新的金刚石晶体。基座提供给结晶适当的温度，而空心铜管11内通过冷却水入口14和冷却水出口15随时通有冷却水，避免空心铜管11温度过高。
在安全罩21保护下，能够避免操作人员在反应的时候碰触到设备，避免了安全事故，并使结晶环境相对稳定。
本实用新型可在大气环境下，通过高压脉冲电路板3，作用于等离子反应器6，加入原料后，即可结晶金刚石，反应环境简单。本设备结构简单，成本较低，结晶得到的金刚石纯度较高，经济效益好。
Claims (5)
1.一种金刚石结晶机，包括壳体，其特征在于：壳体内部设有电源和高压脉冲电路板，所述高压脉冲电路板与电源连接，壳体上方设有结晶机构，结晶机构与高压脉冲电路板和电源连接；
所述结晶机构包括有支撑架、固定于支撑架上的等离子反应器和设于等离子反应器下方的温控基座；所述等离子反应器包括圆柱形中空石英管，石英管顶端固定于支撑架上，石英管上部侧壁设有石英制载体进入管，所述载体进入管和石英管连通；石英管内部设有单体进入管，该单体进入管为圆柱形中空铁管，所述单体进入管顶端固定于支撑架上，单体进入管通过导线与高压脉冲电路板连接；所述石英管下部外壁上缠绕有空心铜管，空心铜管通过导线与高压脉冲电路板连接；所述温控基座处于石英管正下方，固定于壳体上，所述温控基座和电源连接。
2.根据权利要求1所述的金刚石结晶机，其特征在于：所述壳体侧壁上设有单体进入口、载体进入口，冷却水入口和冷却水出口，所述单体进入口设有一号电磁阀、载体进入口设有二号电磁阀，冷却水入口设有三号电磁阀，冷却水出口设有四号电磁阀；所述单体进入口和单体进入管通过一号管道连通，所述载体进入口和载体进入管通过二号管道连通，所述冷却水入口通过三号管道和空心铜管一端连通，所述冷却水出口通过四号管道和空心铜管另一端连通。
3.根据权利要求1所述的金刚石结晶机，其特征在于：壳体上设有控制器，所述控制器与一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀、四号电磁阀、电源、温控基座和高压脉冲电路板连接。
4.根据权利要求1所述的金刚石结晶机，其特征在于：包括有一个半球形透明安全罩，所述安全罩套设在壳体上方，与壳体相配合。
5.根据权利要求1所述的金刚石结晶机，其特征在于：所述石英管和载体进入管一体成型。
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