CN206343154U - 超硬材料合成块组装件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种超硬材料合成块组装件，包括带中空腔的叶腊石传压块，其特征在于：所述叶腊石传压块的中空腔上、下两端对称设置有导电钢圈，所述叶腊石传压块的中空腔内设置有若干个石墨加热片和至少一个原料合成块；两个所述导电钢圈之间通过石墨连接片连接构成导电回路，所述石墨加热片与所述导电回路连接。该超硬材料合成块组装件将作为发热源的石墨加热片通过分层、分组均匀排布在叶腊石传压块的中空腔内，减少空间体积上的温度梯度效应，使内部热量更均匀，保证了腔体内晶体生长的一致性并改善了保温效果，有效降低了超硬材料的合成成本，大大提高了超硬材料合成时的密封性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及超硬材料高压合成技术领域，具体的说，涉及了一种超硬材料合成块组装件。
背景技术
金刚石、立方氮化硼两种超硬材料由于具有优异的力学、热学、光学、电学和化学等综合性能，被广泛应用于机械加工、建材、石油开采等领域。当前，金刚石、立方氮化硼的合成多采用高温高压静态合成，提供高温高压条件的设备主要有六面顶液压机，在进行超硬材料合成时，金刚石合成柱或者立方氮化硼合成柱置于作为密封介质的正六面体合成块的组装件的中空腔中。目前，合成人造金刚石的合成结构通常采用石墨纸间接加热系统，在现有组装结构中，加热方向两端的热量散失较多，而造成轴向温度梯度较大，影响腔体压力温度的分布，从而影响腔体内晶体生长的一致性。随着压机的大型化发展，由此产生的腔体内温度差异大的情况愈加明显。同时，虽然现在合成超硬材料依靠石墨片和石墨管发热材料发热，在依靠合成柱本身电阻发热相比大大降低了合成电流，但是由于石墨片和石墨管的电阻较小，所以升温慢，合成时间较长，对叶腊石复合块的质量要求较高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理、能有效避免合成组件内部型腔温度梯度效应的的超硬材料合成块组装件。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种超硬材料合成块组装件，包括带中空腔的叶腊石传压块，所述叶腊石传压块的中空腔上、下两端对称设置有导电钢圈，所述叶腊石传压块的中空腔内设置有若干个石墨加热片和至少一个原料合成块；两个所述导电钢圈之间通过石墨连接片连接构成导电回路，所述石墨加热片与所述导电回路连接。
基于上述，所述原料合成块为一个，各所述石墨加热片围绕在所述原料合成块外部设置。
基于上述，各所述石墨加热片的两端均连接所述导电钢圈，各所述石墨加热片均与所述石墨连接片不接触设置或平行设置。
基于上述，各所述石墨加热片均与所述导电钢圈垂直排布，每个石墨加热片的两端分别连接两个所述导电钢圈。
基于上述，每个石墨加热片均呈环状且与所述导电钢圈平行设置，每个所述石墨加热片均通过所述石墨连接片连接两个所述导电钢圈。
基于上述，所述原料合成块为至少2个，相邻两个所述石墨加热片之间均设置一个所述原料合成块。
基于上述，各所述石墨加热片均与所述导电钢圈平行排布，每个石墨加热片均连接两个所述石墨连接片。
基于上述，所述叶腊石传压块的中空腔形状为长方体型腔或正方体型腔。
基于上述，各所述石墨加热片均与所述导电钢圈垂直排布，每个石墨加热片的两端分别连接两个所述导电钢圈。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型将作为发热源的石墨加热片通过分层、分组均匀排布在叶腊石传压块的中空腔内，减少叶腊石传压块内部空间上的温度梯度效应，使内部热量更均匀，保证了腔体内晶体生长的一致性并改善了保温效果，有效降低了超硬材料的合成成本，大大提高了超硬材料合成时的密封性和安全性。
附图说明
图1是本实用新型实施例1提供的超硬材料合成块组装件整体结构示意图。
图2是本实用新型实施例1提供的超硬材料合成块组装件的石墨加热片在一个整体的原料合成块之间连接结构示意图。
图3是本实用新型实施例2提供的超硬材料合成块组装件整体结构示意图。
图4是本实用新型实施例2提供的超硬材料合成块组装件的石墨加热片在一个整体的原料合成块之间连接结构示意图。
图5是本实用新型实施例3提供的超硬材料合成块组装件的石墨加热片在多个原料合成块之间连接结构示意图。
图6是本实用新型实施例4提供的超硬材料合成块组装件的石墨加热片在多个原料合成块之间连接结构示意图。
图中：1、叶腊石传压块；2、导电钢圈；3、石墨加热片；4、原料合成块；5、石墨连接片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装件，它包括带圆柱状中空腔的叶腊石传压块1，所述叶腊石传压块1的中空腔的两端依次对称设置导电钢圈2。在两层所述导电钢圈2之间均匀排布有六个石墨加热片3, 所述六个石墨加热片均又可以充当石墨连接片与两个所述导电钢圈构成导电回路。
如图2所示，六个所述石墨加热片3均匀分布在一个呈现圆柱状整体的原料合成块4的表面上，六个所述石墨加热片3与所述导电钢圈2垂直排布，六个所述石墨加热片3的两端分别与所述导电钢圈2接触，以便电流通过所述导电钢圈2加热六个所述石墨加热片3。
本实用新型将作为发热源的六个所述石墨加热片3通过均匀排布在所述叶腊石传压块1的中空腔内，使得一个圆柱状整体的原料合成块4的表面上均匀分布有六个所述石墨加热片3。通过六个所述石墨加热片3同时对所述一个整体的原料合成块4进行加热，减少该叶腊石传压块内部空间上的温度梯度效应，使内部热量更均匀，保证了腔体内晶体生长的一致性，降低了热量损耗从而有效降低了超硬材料的合成成本，大大提高了超硬材料合成时的密封性和安全性。
实施例2
如图3所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装件，它包括带圆柱状中空腔的叶腊石传压块1，所述叶腊石传压块1的中空腔两端依次对称设置导电钢圈2。在两层所述导电钢圈2之间均匀排布有六个石墨加热片3。
如图4所示，它包括一个圆柱状整体的所述原料合成块4，六个所述石墨加热片3均匀分布在一个圆柱状整体的所述原料合成块4表面并与所述导电钢圈2平行排布，形成六个圆环状。六个所述石墨加热片3的两端分别通过石墨连接片5与所述导电钢圈相连接，以便电流通过所述导电钢圈2加热多个所述石墨加热片3。
本实用新型将作为发热源的六个所述石墨加热片3通过均匀排布在所述叶腊石传压块1的中空腔内，使得一个整体的原料合成块4的表面上均匀分布有多个所述石墨加热片3。通过多个所述石墨加热片3同时对所述一个整体的原料合成块4进行加热，减少该叶腊石传压块内部空间上的温度梯度效应，使内部热量更均匀，保证了腔体内晶体生长的一致性，降低了热量损耗从而有效降低了超硬材料的合成成本，大大提高了超硬材料合成时的密封性和安全性。
实施例3
如图5所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装件，具体结构在实施例1中的结构大致相同，不同之处在于：
所述叶腊石传压块1的中空腔形状为正方体；所述超硬材料合成块组装件包括三个彼此独立的长方体所述原料合成块4，四个长方体的所述石墨加热片3与三个长方体的所述原料合成块4依次交叉排布，呈现两层所述石墨加热片3之间夹持一层所述原料合成块4的夹心结构，四个所述石墨加热片3与所述导电钢圈2垂直排布，所述四个石墨加热片均又可以充当石墨连接片与两个所述导电钢圈构成导电回路。
本实用新型将作为发热源的四个所述石墨加热片3与三个原料合成块4通过分层夹心排布在所述叶腊石传压块1的中空腔内，使得不同块的原料合成块4之间均匀夹持有所述石墨加热片3。通过四个所述石墨加热片3同时对三个所述原料合成块4进行加热，减少该叶腊石传压块内部空间上的温度梯度效应，使内部热量更均匀，保证了腔体内晶体生长的一致性，降低了热量损耗从而有效降低了超硬材料的合成成本，大大提高了超硬材料合成时的密封性和安全性。
实施例4
如图6所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装件，具体结构在实施例3中的结构大致相同，不同之处在于：
所述叶腊石传压块1的中空腔形状为圆柱体；
所述超硬材料合成块组装件包括四个彼此独立的所述原料合成块4，五个所述石墨加热片3与四个所述原料合成块4依次交叉排布，呈现两层所述石墨加热片3之间夹持一层所述原料合成块4的夹心结构，四个所述石墨加热片3与所述导电钢圈2平行排布时，四个所述石墨加热片3的两端分别通过石墨连接片5与所述导电钢圈2相连接。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种超硬材料合成块组装件，包括带中空腔的叶腊石传压块，其特征在于：所述叶腊石传压块的中空腔上、下两端对称设置有导电钢圈，所述叶腊石传压块的中空腔内设置有若干个石墨加热片和至少一个原料合成块；两个所述导电钢圈之间通过石墨连接片连接构成导电回路，所述石墨加热片与所述导电回路连接。
2.根据权利要求1所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：所述原料合成块为一个，各所述石墨加热片围绕在所述原料合成块外部设置。
3.根据权利要求2所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：各所述石墨加热片的两端均连接所述导电钢圈，各所述石墨加热片均与所述石墨连接片不接触设置或平行设置。
4.根据权利要求3所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：各所述石墨加热片均与所述导电钢圈垂直排布，每个石墨加热片的两端分别连接两个所述导电钢圈。
5.根据权利要求2所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：每个石墨加热片均呈环状且与所述导电钢圈平行设置，每个所述石墨加热片均通过所述石墨连接片连接两个所述导电钢圈。
6.根据权利要求1所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：所述原料合成块为至少2个，相邻两个所述石墨加热片之间均设置一个所述原料合成块。
7.根据权利要求6所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：各所述石墨加热片均与所述导电钢圈平行排布，每个石墨加热片均连接两个所述石墨连接片。
8.根据权利要求6所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：所述叶腊石传压块的中空腔形状为长方体型腔或正方体型腔。
9.根据权利要求8所述的超硬材料合成块组装件，其特征在于：所述各所述石墨加热片均与所述导电钢圈垂直排布，每个石墨加热片的两端分别连接两个所述导电钢圈。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113813878A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-21 | 马鞍山菲诺超硬材料有限公司 | 一种双加热层金刚石合成装置 |
| US20220314179A1 (en) * | 2020-03-12 | 2022-10-06 | Guilin Keystone Superhard Material Co., Ltd. | Synthetic block for optimizing the performance of diamonds and gemstones |
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2016
- 2016-12-12 CN CN201621353061.7U patent/CN206343154U/zh active Active
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