CN218924621U - 一种提高传压效率的传压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种提高传压效率的传压装置，其包括整体由叶腊石组成且以棱柱外形构造的受压主体，所述受压主体至少部分的外侧面上设置有用于承载顶锤的凹槽，所述受压主体的内部还设置有内衬管，所述凹槽内和/或所述受压主体与所述内衬管之间设置有硬质材料。本实用新型通过在受压主体的受压面上设置有硬质材料，或者在受压主体与内衬管之间设置硬质材料，硬质材料在收到顶锤的挤压时，不会发生变形和体积变化，从而提高了对顶锤的传压效率，不需要增加顶锤的压力，节省了能源，且避免了受压主体和内衬管变形失效。

Description

一种提高传压效率的传压装置

技术领域

本实用新型涉及超硬材料生产传压装置的技术领域，特别是涉及一种提高传压效率的传压装置。

背景技术

现有超硬材料单晶，例如CBN、PCD和PCBN等的合成通常用传压材料进行传递压力。

传压装置一般由叶腊石、白云石、氧化铝、氧化镁、氧化锆和NaCl等组成，传压装置内部填充保温材质作为衬管，合成超硬材料的原材料例如催化金属与石墨混合物、金刚石\CBN与粘结剂的混合物、包含硬质合金刚石\CBN与粘结剂的混合物等放置在衬管内，传压装置的两端填充导电材质，如填充叶腊石的导电钢圈，通过石墨或者高温金属材料产生高温。

现有的传压装置可以实现现有单晶、聚晶材料的生产需求，但面对需要更高合成压力条件的材料时，需要提高顶锤的压力，由于传压装置一般由叶腊石组成，衬管一般由白云石组成，当顶锤压力增加时，易超过传压装置和衬管材料的本身强度，造成传压装置和衬管失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高传压效率的传压装置，在不增加顶锤压力的情况下，提高传压效率，以满足更高合成压力的需求。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种提高传压效率的传压装置，其中，包括整体由叶腊石组成且以棱柱外形构造的受压主体，所述受压主体至少部分的外侧面上设置有用于承载顶锤的凹槽，所述受压主体的内部还设置有内衬管，所述凹槽内和/或所述受压主体与所述内衬管之间设置有硬质材料。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，所述内衬管构造为空心的圆柱形，且所述内衬管套设在所述受压主体的圆柱形空腔内。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，每一个所述凹槽沿对应的所述外侧面的截面的面积均小于对应的所述顶锤与所述凹槽接触的端面的面积，每一个所述凹槽的深度均小于其所在所述外侧面至所述受压主体的中轴线的距离。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，所述内衬管的两端填充有隔热材料和所述硬质材料，所述受压主体的两端填充有导电材料和所述硬质材料。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，所述硬质材料选用硬质金属或硬质合金，所述内衬管和所述隔热材料均选用白云石，所述导电材料选用导电钢圈。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，所述受压主体的外形构造为四面体、立方体和长方体。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，每一个所述凹槽沿对应的外侧面的截面均为圆形或正方形或三角形。

上述的提高传压效率的传压装置，其中，所述内衬管内部设置有与所述导电材料连接的石墨柱或石墨管。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型通过在受压主体的受压面上设置有硬质材料，或者在受压主体与内衬管之间设置硬质材料，硬质材料在收到顶锤的挤压时，不会发生变形和体积变化，从而提高了对顶锤的传压效率，不需要增加顶锤的压力，节省了能源，且避免了受压主体和内衬管变形失效。

附图说明

图1是本实用新型的整体装配图；

图2是本实用新型的一种实施方式的爆炸图；

图3是本实用新型的另一种实时方式的爆炸图；

图4是本实用新型中图1的导电材料的截面图。

图中：1、受压主体；11、凹槽；12、圆柱形空腔；2、内衬管；3、硬质材料；4、顶锤；5、隔热材料；6、导电材料；7、石墨柱；8、叶腊石层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图3所示，本实用新型的提高传压效率的传压装置，包括受压主体1和内衬管2，受压主体1整体构造为棱柱状，例如立方体或长方体，受压主体1整体还可以构造为四面体状，例如正四面体，受压主体1的每个面都可以作为受压面，用于承载来自水平方向的顶锤4的压力。

进一步地，作为较佳的实施方式，如图2和图3所示，受压主体1的内部设置有两端开口的圆柱形空腔12，受压主体1的整体设置为内圆外方的形状，受压主体1的侧面用于承载顶锤4的水平压力，圆柱形空腔12内部用于放置内衬管2，内衬管2内部提前放置有用于生产超硬材料的组装材料，例如催化金属与石墨混合物、金刚石\CBN（立方氮化硼）与粘结剂的混合物、包含硬质合金刚石\CBN与粘结剂的混合物等。

作为优选，受压主体1由叶腊石材料组成，内衬管2由白云石材料组成，当顶锤4挤压受压主体1时，受压主体1和内衬管2可以将顶锤4的压力传递至内衬管2内的组装材料，从而为超硬材料的生成提供高压。

更进一步地，作为较佳的实时方式，如图1和图2所示，受压主体1的每个受压面上都设置有凹槽11，凹槽11沿其受压面的截面与对应的顶锤4的作用端面的形状匹配，可以为圆形、椭圆形，以及例如正三角形、正方形等的正多边形，每个凹槽11均用于承载对应的顶锤4的压力，实现对顶锤4的定位。

作为优选，每一个凹槽11沿其受压面的截面的面积均小于对应顶锤4的端部截面的面积，顶锤4在施力过程中，避免顶锤陷4入对应的凹槽11内。

进一步的，作为较佳的实施方式，如图2和图3所示，内衬管2内部设置有用于导电发热的电阻体，例如石墨柱7、石墨管和导电金属等，受压主体1的两端设置有导电材料6，优选为导电钢圈，导电材料6与石墨柱7通过导线连接，导电材料6通电后，通过电阻体例如石墨柱7产生热量，从而为生成超硬材料提供高温条件。

更进一步地，作为一种较佳的实施方式，如图2和图3所示，内衬管2的两端还分层填充有隔热材料5，优选地，隔热材料5选用白云石，在导电材料6通电后，隔热材料5起到了避免热量散失的作用，维持内衬管2内温度的稳定，有利于超硬材料的生成。

进一步地，作为一种较佳的实施例，内衬管2的两端还填充有硬质材料3（图2和图3中的内衬管2中未示出该部分的硬质材料3），受压主体1的两端也填充有硬质材料3，顶锤4在施力过程中，受压主体1和内衬管2内部两端的硬质材料3一定程度上也起到了传递压力的作用。

此处需要说明，如图1至图3所示，受限于受压主体1和内衬管2的形状，此处的硬质材料3均呈圆柱状，可以较好的与受压主体1和内衬管2形成配合。

进一步地，作为较佳的实施方式，如图1和图2所示，每一个凹槽11内部均填充有硬质材料3，硬质材料3选用硬质金属或者其合金，凭借金属韧性及体积不可压缩性取代受压主体与顶锤接触，避免受压主体1发生较大形变，从而提高传压效率，同时又能兼顾内衬管2的高压密封作用。

作为优选，如图2所示，此处的硬质材料3的外形与对应的凹槽11形状匹配，硬质材料3过盈安装在对应的凹槽11内，避免硬质材料3从对应的凹槽11内脱落。

或者，作为其他的实施方式，如图3所示，受压主体1的受压面上可以不设置凹槽11，硬质材料3填充在受压主体1与内衬管2之间的间隙内，硬质材料3起到了避免内衬管2产生较大的压缩作用，也可以提高传压效率。

作为优选，如图3所示，此处的硬质材料3的外形设置为部分圆柱状，可以提高硬质材料3与受压主体1和内衬管2的贴合度，提高传压效率。

或者，作为其他的实施方式，受压主体1的受压面上设置有凹槽11，每一个凹槽11内均填充有硬质材料3，同时受压主体1与内衬管2之间还设置有硬质材料3，将上述的两种实施方式结合使用，以提高传压效率。

作为优选，上述的硬质材料3均选用铁、钼、锆、钛等硬质金属或者其合金，提高传压效率同时又能兼顾高压密封的效果。

进一步地，作为较佳的其他的实施方式，受压主体1还可以分块设置，例如由两个二分之一的受压主体单体扣合密封而成，或由四分之一的受压单体合围而成，此种设置方式便于内衬管2的取放。

进一步地，作为较佳的实施方式，如图1至4所示，导电材料6的外周包裹有一层叶腊石层8，一定程度上起到了隔热的作用，提高了导电材料6和石墨柱7的热效率。

综上所述，通过顶锤4对受压主体1和内衬管2施加压力，顶锤4与受压主体1或与设置在受压主体1凹槽11内的硬质材料3接触，并将压力传递至内衬管2内的组装材料，为超硬材料的生成提供高压环境；

同时导电材料6通电，通过设置在内衬管2内部两端的石墨柱7产生热量，从而为超硬材料的生成提供高温环境。

受压主体1由叶腊石构成，可以较好的传递压力，同时设置在受压主体1和/或受压主体1与内衬管2之间的硬质材料3提高了传压效率，在顶锤4相同压力的情况下，可以更好的为超硬材料的生成提供高压条件；

内衬管2由白云石组成，起到了密封隔热的作用，同时在内衬管2内部的两端填充有隔热材料5，进一步提高了隔热效果，为超硬材料的生成提供稳定的高温环境。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种提高传压效率的传压装置，其特征在于，包括整体由叶腊石组成且以棱柱外形构造的受压主体，所述受压主体至少部分的外侧面上设置有用于承载顶锤的凹槽，所述受压主体的内部还设置有内衬管，所述凹槽内和/或所述受压主体与所述内衬管之间设置有硬质材料。

2.根据权利要求1所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，所述内衬管构造为空心的圆柱形，且所述内衬管套设在所述受压主体的圆柱形空腔内。

3.根据权利要求1或2所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，每一个所述凹槽沿对应的所述外侧面的截面的面积均小于对应的所述顶锤与所述凹槽接触的端面的面积，每一个所述凹槽的深度均小于其所在所述外侧面至所述受压主体的中轴线的距离。

4.根据权利要求3所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，所述内衬管的两端填充有隔热材料和所述硬质材料，所述受压主体的两端填充有导电材料和所述硬质材料。

5.根据权利要求4所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，所述硬质材料选用硬质金属或硬质合金，所述内衬管和所述隔热材料均选用白云石，所述导电材料选用导电钢圈。

6.根据权利要求1所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，所述受压主体的外形构造为四面体、立方体、长方体。

7.根据权利要求1所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，每一个所述凹槽沿对应的外侧面的截面均为圆形、三角形或正方形。

8.根据权利要求4所述的提高传压效率的传压装置，其特征在于，所述内衬管内部设置有与所述导电材料连接的石墨柱或石墨管。

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