CN204973809U - 一种合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构 - Google Patents
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Abstract
一种合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，它包括有聚晶本体粉末柱，所述的聚晶本体粉末柱外设置石墨隔离管，石墨隔离管设置在氧化镁基体杯内，氧化镁基体杯外设置加热石墨带，在加热石墨带外设置白云石衬套，在白云石衬套外侧设置叶蜡石块，在氧化镁基体杯的上下两端设置氧化镁片，在氧化镁片的上下两外侧设置发热石墨圆片，在发热石墨圆片的上下两外端设置导电钢圈。本实用新型的有益效果是：由于氧化镁耐高温，绝缘不相变，因此在高温高压下可将六面顶压机的压力传递到聚晶本体柱，保证金刚石聚晶和立方氮化硼聚晶的收缩比；同时避免隔离石墨管参与发热，保证了金刚石聚晶和立方氮化硼聚晶的聚晶合成时内部温度均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在六面顶压机上实现合成人造金刚石聚晶(pcd)、立方氮化硼聚晶(pcbn)的组装合成腔体结构，属于非金属超硬材料高压合成领域。
背景技术
在金刚石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的合成生产中，需要六面顶压机为合成提供密闭腔体及高压环境，为了能够合成金刚石聚晶和立方氮化硼聚晶，需在高压环境下的合成腔体内提供1500度以上高温。为获得此高温高压的合成条件，行业普遍采用六面顶产生高压，采用石墨作为基体合成金刚石聚晶及立方氮化硼聚晶，石墨基体不仅作为合成发热体，同时作为压力传递介质。合成过程中，由于聚晶的合成会带来体积的改变，使石墨基体的发热、传压受到一定影响，造成合成腔体内的温度场、压力场不均匀，最终形成人造金刚石聚晶(pcd)、立方氮化硼聚晶(pcbn)生产质量的不稳定。
实用新型内容
本实用新型针对国内聚晶生产行业采用石墨基体加热方式带来的合成腔体内温度、压力场均匀度的问题，提供一种新的间接加热组装结构方式，该组装结构使聚晶合成实现加热体与传压体分离，具有温度场均匀，加热稳定，传压稳定和单次多粒合成，保证了聚晶的合成品质。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，其特征在于，它包括有由金刚石微粉或立方氮化硼微粉与结合剂预压成的聚晶本体粉末柱(1)，所述的聚晶本体粉末柱(1)外设置石墨隔离管(2)，石墨隔离管(2)设置在氧化镁基体杯(3)内，氧化镁基体杯(3)外设置加热石墨带(4)，在加热石墨带(4)外设置白云石衬套(5)，在白云石衬套(5)外侧设置叶蜡石块(6)，在氧化镁基体杯(3)的上下两端设置氧化镁片(7)，在氧化镁片(7)的上下两外侧设置发热石墨圆片(8)，在发热石墨圆片(8)的上下两外端设置导电钢圈(9)。
其中，所述的石墨隔离管(2)厚度为1mm。
其中，所述的加热石墨带(4)的厚度为0.5-1.0mm。
其中，所述的氧化镁基体杯(3)上设有多个聚晶本体粉末柱腔孔(10)。
其中，所述的氧化镁基体杯(3)至少设置两层。
本实用新型的有益效果是：在现有的聚晶合成腔体的基础上，采用氧化镁(MgO)材料替代部分发热石墨基体，并采用加热石墨带专用于加热，使隔离石墨管从加热中分离出来，由于氧化镁具有耐高温(熔点2500度)，绝缘不相变，因此在高温高压下可将六面顶压机的压力传递到聚晶本体柱，保证金刚石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的聚晶的收缩比；同时避免隔离石墨管参与发热，保证了金刚石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的聚晶合成时内部温度均匀。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是氧化镁基体杯一层结构示意图。
图3是图2俯视示意图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3所示：下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
一种合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，它包括有由金刚石微粉或立方氮化硼微粉与结合剂预压成的聚晶本体粉末柱1，所述的聚晶本体粉末柱1外设置石墨隔离管2，石墨隔离管2设置在氧化镁基体杯3内，氧化镁基体杯3外设置加热石墨带4，在加热石墨带4外设置白云石衬套5，在白云石衬套5外侧设置叶蜡石块6，在氧化镁基体杯3的上下两端设置氧化镁片7，在氧化镁片7的上下两外侧设置发热石墨圆片8，在发热石墨圆片8的上下两外端设置导电钢圈9。
所述的石墨隔离管2厚度为1mm。
所述的加热石墨带4的厚度为0.5-1.0mm。
所述的氧化镁基体杯3上设有三个聚晶本体粉末柱腔孔10。
所述的氧化镁基体杯3设置两层(不限于两层)。
制作时，将压制好的聚晶本体粉末柱1放入隔离石墨管2内，再将三粒装有粉末柱1的石墨管2放入氧化镁基体杯3内，将填装好的氧化镁基体杯3加氧化镁片7外层裹装加热石墨带4，最后将裹装好的氧化镁基体杯3装入含白云石衬套5的叶蜡石块6中，两端装好发热石墨圆片8及导电钢圈9即可进行合成。
氧化镁基体杯3的制作中需选用优质氧化镁材料粒度达到100目以上，加入特殊处理结合剂在20吨以上四柱压机压制。压制顺序：氧化镁粉末与结合剂充分混合后称取一定重量(每次误差小于0.5克)，倒入压制模具压制，经一定时间保压形成氧化镁基体杯3，每次压制尺寸公差小于0.1mm，氧化镁基体杯3脱模后放入烘箱按烘烤工艺进行焙烧(最高温度控制在310℃)，焙烧完成后放入储存烘箱保存待用或真空包装。
以上对本实用新型的具体实例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形和修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (5)
1.一种合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，其特征在于，它包括有由金刚石微粉或立方氮化硼微粉与结合剂预压成的聚晶本体粉末柱(1)，所述的聚晶本体粉末柱(1)外设置石墨隔离管(2)，石墨隔离管(2)设置在氧化镁基体杯(3)内，氧化镁基体杯(3)外设置加热石墨带(4)，在加热石墨带(4)外设置白云石衬套(5)，在白云石衬套(5)外侧设置叶蜡石块(6)，在氧化镁基体杯(3)的上下两端设置氧化镁片(7)，在氧化镁片(7)的上下两外侧设置发热石墨圆片(8)，在发热石墨圆片(8)的上下两外端设置导电钢圈(9)。
2.根据权利要求1所述的合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，其特征在于，所述的石墨隔离管(2)厚度为1mm。
3.根据权利要求1或2所述的合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，其特征在于，所述的加热石墨带(4)的厚度为0.5-1.0mm。
4.根据权利要求3所述的合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，其特征在于，所述的氧化镁基体杯(3)上设有多个聚晶本体粉末柱腔孔(10)。
5.根据权利要求1所述的合成人造金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶的组装结构，其特征在于，所述的氧化镁基体杯(3)至少设置两层。
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| CN108393042A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-14 | 河南省力量钻石股份有限公司 | 一种克拉级钻石的合成装置及其合成方法 |
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