CN2743021Y - 间接加热式合成金刚石用组装块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种间接加热式合成金刚石用组装块，它包括叶腊石空心柱，该空心柱中的合成棒、合成棒两端的导电保温片，在合成棒的外围是绝缘层体，绝缘层体外套有碳管，碳管两端是金属片，该金属片与导电保温片和碳管电接触。导电堵头通电后，将通过导电保温片到金属片，然后到碳管，碳管通电后发热，发出的热量通过绝缘层体进入合成腔传给合成棒，合成棒在高温高压下合成人造金刚石。由于碳管在通电加热过程中其总体积、横截面积是固定的，其电阻在任何条件下是固定不变的，因而在相同电流下，传递给合成棒的热量恒定，不存在温度积累，从而优化了合成腔体温度条件，满足了优质金刚石的生产要求。此外它还具有显著的节电优点。

Description

间接加热式合成金刚石用组装块
技术领域：
本实用新型涉及一种合成金刚石用组装块，尤其是间接加热式合成金刚石用组装块。
背景技术：
公知的合成金刚石用组装块是一种直接加热式组装块(见图2)，由叶腊石空心柱、该空心柱中的合成棒、合成棒两端的导电保温片及导电堵头组成，合成棒与导电保温片电接触，合成棒的加热直接靠其碳片导电发热，在高压高温作用下，随着加热时间的延长，碳不断的转化为金刚石，腔体内的电阻不断增加，而腔体内的电流基本上是恒定的，因而腔体内产生的热量会持续增加，腔体内的温度积累亦会持续增加。此时，将会造成如下危害：一方面，使得腔体内金刚石生长的压力、温度相匹配的环境失去平衡，造成金刚石重新碳化，使金刚石品位及产量降低；另一方面，过高的温度积累容易烧穿堵头，引起裂锤、放炮，迫使设备停产等待修复。同时现有直热式组装块耗电较多。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种能提高合成金刚石品位及产量，并能节约用电的间接加热式合成金刚石用组装块。
本实用新型包括叶腊石空心柱，该空心柱中的合成棒、合成棒两端的导电保温片，在合成棒的外围是绝缘层体，绝缘层体外套有碳管，碳管两端是金属片，该金属片与所述导电保温片和碳管电接触。
工作原理：导电堵头通电后，将通过导电保温片到金属片，然后到碳管，碳管通电后发热，发出的热量通过绝缘层体进入合成腔传给合成棒，合成棒在高温高压下合成人造金刚石。
由于碳管在通电加热过程中其总体积、横截面积是固定的，由R＝ρL/S可知，其电阻在任何条件下是固定不变的，因而在相同电流下，其发热量恒定，传递给合成棒的热量恒定，不存在温度积累，从而优化了合成腔体温度条件，满足了优质金刚石的生产要求。此外，本实用新型间接加热式合成金刚石用组装块具有显著的节电优点，由于现有直接加热式的组装块发热体碳片的总高度为合成柱高度的2/3左右，而本实用新型发热体碳管的总高度与合成棒相同，而其横截面积为合成棒横截面积的1/3～1/4。
由R＝ρ.L/S，可知：
R直接＝ρ.L直接/S直接＝ρ.2/3L合成柱/S合成柱。
R间接＝ρ.L间接/S间接＝ρ.L合成柱/1/3S合成柱。
R间接/R直接＝9/2＝4.5，即本实用新型间接加热电阻为现有直接加热电阻的4.5倍。由于相同腔体，相同的组装层次，现有的直接加热式与本实用新型间接加热式组装块所需要的发热量是一致的，由Q直接＝0.24I2RT，可知
Q直接＝0.24I2 直接×R直接×t
Q间接＝0.24I2 间接×R间接×t
Q直接＝Q间接，而
I2 间接＝1/4.5I2 直接
I间接＝(1/4.5)I直接＝0.47I直接
由P＝IU可知
P间接＝0.47I直接·U
     ＝0.47P直接
即本实用新型比现有技术要省电53％。
附图说明：
图1是本实用新型结构示意图。
图2是现有技术结构示意图。
具体实施方式：
从图1可以看出本实用新型仍具有叶腊石空心柱1、导电堵头2、导电保温片3、合成棒4，但在合成棒4外套有绝缘管5，并且两端有绝缘片6，绝缘管5外套有碳管7，碳管7两端面是金属片8，该金属片与导电保温片及碳管电接触，这样合成棒中的碳片不再通电，而只接受外来的压力和碳管7发出的量热，使合成腔内的温度稳定易控制，非常有利于金刚石的生长及品位的提高。

Claims (1)

1、一种合成金刚石用组装块，包括叶腊石空心柱(1)，该空心柱中的合成棒(4)、合成棒两端的导电保温片(3)，其特征在于合成棒(4)外围是绝缘层体(5，6)，绝缘层体外套有碳管(7)，并且端部装有金属片(8)，该金属片与所述导电保温片(3)和碳管(7)电接触。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279223B (zh) * 2008-05-05 2010-11-17 江苏工业学院 电热合金在六面顶高温高压合成腔体中的用途
CN105603519A (zh) * 2016-01-06 2016-05-25 济南中乌新材料有限公司 具有半导体性质Ⅱb型金刚石单晶的人工生长方法及装置
CN105648526A (zh) * 2016-01-06 2016-06-08 济南中乌新材料有限公司 一种人工生长大颗粒金刚石单晶的方法及装置

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