一種金剛石結(jié)晶的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于人工金剛石制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種金剛石結(jié)晶機(jī)，包括殼體。殼體內(nèi)部設(shè)有電源和高壓脈沖電路板，所述高壓脈沖電路板與電源連接，殼體上方設(shè)有結(jié)晶機(jī)構(gòu)，結(jié)晶機(jī)構(gòu)與高壓脈沖電路板和電源連接。所述結(jié)晶機(jī)構(gòu)包括等離子反應(yīng)器和設(shè)于等離子反應(yīng)器下方的溫控基座。所述等離子反應(yīng)器包括圓柱形中空石英管，石英管上部側(cè)壁設(shè)有和石英管連通的石英制載體進(jìn)入管，石英管內(nèi)部設(shè)有單體進(jìn)入管，單體進(jìn)入管通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板連接；所述石英管下部外壁上纏繞有空心銅管，空心銅管通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板連接。本實用新型能在大氣環(huán)境下，在金剛石小顆粒表面形成高純度金剛石結(jié)晶。
【專利說明】—種金剛石結(jié)晶機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于人工金剛石制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種金剛石結(jié)晶機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆石就是我們常說的金剛石，它是一種由碳元素組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質(zhì)，因此也就具有了許多重要的工業(yè)用途，如精細(xì)研磨材料、高硬切割工具、各類鉆頭、拉絲模。天然金剛石的形成條件非?？量蹋烊唤饎偸V非常稀少，因此金剛石的價格非常高。近年來，世界各國都在研究金剛石的人工合成方法。20世紀(jì)50年代，美國以石墨為原料，在高溫高壓下成功制造出人造金剛石。大多人工合成金剛石的環(huán)境要求較高，要在高溫高壓等條件下合成金剛石，但很少有在大氣環(huán)境下能合成金剛石。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種能在大氣環(huán)境下結(jié)晶金剛石的金剛石結(jié)晶機(jī)。
[0004]本實用新型的目的是通過下列技術(shù)方案解決的:
[0005]一種金剛石結(jié)晶機(jī)，包括殼體，其特征在于:殼體內(nèi)部設(shè)有電源和高壓脈沖電路板，所述高壓脈沖電路板與電源連接，殼體上方設(shè)有結(jié)晶機(jī)構(gòu)，結(jié)晶機(jī)構(gòu)與高壓脈沖電路板和電源連接；
[0006]所述結(jié)晶機(jī)構(gòu)包括有支撐架、固定于支撐架上的等離子反應(yīng)器和設(shè)于等離子反應(yīng)器下方的溫控基座；所述等離子反應(yīng)器包括圓柱形中空石英管，石英管頂端固定于支撐架上，石英管上部側(cè)壁設(shè)有石英制載體進(jìn)入管，所述載體進(jìn)入管和石英管連通；石英管內(nèi)部設(shè)有單體進(jìn)入管，該單體進(jìn)入管為圓柱形中空鐵管，所述單體進(jìn)入管頂端固定于支撐架上，單體進(jìn)入管通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板連接；所述石英管下部外壁上纏繞有空心銅管，空心銅管通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板連接；所述溫控基座處于石英管正下方，固定于殼體上，所述溫控基座和電源連接。
[0007]本實用新型所述殼體側(cè)壁上設(shè)有單體進(jìn)入口、載體進(jìn)入口，冷卻水入口和冷卻水出口，所述單體進(jìn)入口設(shè)有一號電磁閥、載體進(jìn)入口設(shè)有二號電磁閥，冷卻水入口設(shè)有三號電磁閥，冷卻水出口設(shè)有四號電磁閥；所述單體進(jìn)入口和單體進(jìn)入管通過一號管道連通，所述載體進(jìn)入口和載體進(jìn)入管通過二號管道連通，所述冷卻水入口通過三號管道和空心銅管一端連通，所述冷卻水出口通過四號管道和空心銅管另一端連通。
[0008]本實用新型所述的殼體上設(shè)有控制器，所述控制器與一號電磁閥、二號電磁閥、三號電磁閥、四號電磁閥、電源、溫控基座和高壓脈沖電路板連接。
[0009]本實用新型包括有一個半球形透明安全罩，所述安全罩套設(shè)在殼體上方，與殼體相配合。
[0010]本實用新型所述石英管和載體進(jìn)入管一體成型。
[0011]和現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下特點(diǎn)和有益效果:[0012]1、可在大氣環(huán)境下，通過高壓脈沖電路板，作用于等離子反應(yīng)器，加入原料后，SP可結(jié)晶金剛石，反應(yīng)環(huán)境簡單。
[0013]2、本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，結(jié)晶得到的金剛石純度較高，經(jīng)濟(jì)效益好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所不,一種金剛石結(jié)晶機(jī),包括殼體I。殼體I內(nèi)部設(shè)有電源2和高壓脈沖電路板3，所述高壓脈沖電路板3與電源2連接，殼體I上方設(shè)有結(jié)晶機(jī)構(gòu)4，結(jié)晶機(jī)構(gòu)4與高壓脈沖電路板3和電源2連接；
[0017]所述結(jié)晶機(jī)構(gòu)4包括有支撐架5、固定于支撐架5上的等離子反應(yīng)器6和設(shè)于等離子反應(yīng)器6下方的溫控基座7 ;所述等離子反應(yīng)器6包括圓柱形中空石英管8，石英管8頂端固定于支撐架5上，石英管8上部側(cè)壁設(shè)有石英制載體進(jìn)入管9，所述載體進(jìn)入管9和石英管8連通；石英管8內(nèi)部設(shè)有單體進(jìn)入管10，該單體進(jìn)入管10為圓柱形中空鐵管，所述單體進(jìn)入管10頂端固定于支撐架5上，單體進(jìn)入管10通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板3連接；所述石英管8下部外壁上纏繞有空心銅管11，空心銅管11通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板3連接；所述溫控基座7處于石英管8正下方，固定于殼體I上，所述溫控基座7和電源2連接。
[0018]本實用新型所述殼體I側(cè)壁上設(shè)有單體進(jìn)入口 12、載體進(jìn)入口 13，冷卻水入口 14和冷卻水出口 15，所述單體進(jìn)入口 12設(shè)有一號電磁閥、載體進(jìn)入口 13設(shè)有二號電磁閥，冷卻水入口 14設(shè)有三號電磁閥，冷卻水出口 15設(shè)有四號電磁閥；所述單體進(jìn)入口 12和單體進(jìn)入管10通過一號管道連通16，所述載體進(jìn)入口 13和載體進(jìn)入管9通過二號管道17連通，所述冷卻水入口 14通過三號管道18和空心銅管11 一端連通，所述冷卻水出口 15通過四號管道19和空心銅管11另一端連通。
[0019]本實用新型所述的殼體I上設(shè)有控制器20，所述控制器20與一號電磁閥、二號電磁閥、三號電磁閥、四號電磁閥、電源2、溫控基座7和高壓脈沖電路板3連接。
[0020]本實用新型包括有一個半球形透明安全罩21，所述安全罩21套設(shè)在殼體I上方，與殼體I相配合。
[0021]本實用新型所述石英管8和載體進(jìn)入管9 一體成型。
[0022]大氣的環(huán)境下,先在溫控基座7上放入金剛石小顆粒，由控制器20控制一號電磁閥和二號電磁閥，使單體和載體分別通過單體進(jìn)入口 12和載體進(jìn)入口 13進(jìn)入到單體進(jìn)入管10和石英管8內(nèi)，控制器20控制電源打開，并啟動高壓脈沖電路板3，在石英管8內(nèi)使單體與載體以等離子的狀態(tài)存在，進(jìn)行重新組合，在金剛石小顆粒表面形成新的金剛石晶體。基座提供給結(jié)晶適當(dāng)?shù)臏囟?，而空心銅管11內(nèi)通過冷卻水入口 14和冷卻水出口 15隨時通有冷卻水，避免空心銅管11溫度過高。
[0023]在安全罩21保護(hù)下，能夠避免操作人員在反應(yīng)的時候碰觸到設(shè)備，避免了安全事故，并使結(jié)晶環(huán)境相對穩(wěn)定。
[0024]本實用新型可在大氣環(huán)境下，通過高壓脈沖電路板3，作用于等離子反應(yīng)器6，加入原料后，即可結(jié)晶金剛石，反應(yīng)環(huán)境簡單。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，結(jié)晶得到的金剛石純度較高，經(jīng)濟(jì)效益好。
【權(quán)利要求】
1.一種金剛石結(jié)晶機(jī)，包括殼體，其特征在于:殼體內(nèi)部設(shè)有電源和高壓脈沖電路板，所述高壓脈沖電路板與電源連接，殼體上方設(shè)有結(jié)晶機(jī)構(gòu)，結(jié)晶機(jī)構(gòu)與高壓脈沖電路板和電源連接； 所述結(jié)晶機(jī)構(gòu)包括有支撐架、固定于支撐架上的等離子反應(yīng)器和設(shè)于等離子反應(yīng)器下方的溫控基座；所述等離子反應(yīng)器包括圓柱形中空石英管，石英管頂端固定于支撐架上，石英管上部側(cè)壁設(shè)有石英制載體進(jìn)入管，所述載體進(jìn)入管和石英管連通；石英管內(nèi)部設(shè)有單體進(jìn)入管，該單體進(jìn)入管為圓柱形中空鐵管，所述單體進(jìn)入管頂端固定于支撐架上，單體進(jìn)入管通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板連接；所述石英管下部外壁上纏繞有空心銅管，空心銅管通過導(dǎo)線與高壓脈沖電路板連接；所述溫控基座處于石英管正下方，固定于殼體上，所述溫控基座和電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石結(jié)晶機(jī)，其特征在于:所述殼體側(cè)壁上設(shè)有單體進(jìn)入口、載體進(jìn)入口，冷卻水入口和冷卻水出口，所述單體進(jìn)入口設(shè)有一號電磁閥、載體進(jìn)入口設(shè)有二號電磁閥，冷卻水入口設(shè)有三號電磁閥，冷卻水出口設(shè)有四號電磁閥；所述單體進(jìn)入口和單體進(jìn)入管通過一號管道連通，所述載體進(jìn)入口和載體進(jìn)入管通過二號管道連通，所述冷卻水入口通過三號管道和空心銅管一端連通，所述冷卻水出口通過四號管道和空心銅管另一端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石結(jié)晶機(jī)，其特征在于:殼體上設(shè)有控制器，所述控制器與一號電磁閥、二號電磁閥、三號電磁閥、四號電磁閥、電源、溫控基座和高壓脈沖電路板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石結(jié)晶機(jī)，其特征在于:包括有一個半球形透明安全罩，所述安全罩套設(shè)在殼體上方，與殼體相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石結(jié)晶機(jī)，其特征在于:所述石英管和載體進(jìn)入管一體成型。
【文檔編號】C01B31/06GK203486912SQ201320623735
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】陳暉
申請人:陳暉