專利名稱：一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構。
二背景技術：
在傳統(tǒng)片狀觸媒結構合成金剛石技術中，用六面頂壓機和二面頂壓機生產(chǎn)金剛石均是采用圓片狀的觸媒合金和碳片交替橫向疊加裝入葉臘石合成腔中后，在兩端裝上導電堵頭的組裝方式。由于碳片的發(fā)熱量遠大于觸媒合金的發(fā)熱量，造成碳片的溫度遠遠高于觸媒合金的溫度，合成柱里溫度差別太大，不利于金剛石的生長，而且金剛石較多地集中在觸媒表面生長。同時隨著金剛石在觸媒表面的生長，電阻變化增加，使合成溫度難以控制，溫度梯度加大，不利于金剛石的繼續(xù)生長，因合成腔兩頭向中間的壓力傳遞損失和溫度積累在中間，僅中間少數(shù)觸媒兩面長金剛石，而且所長金剛石品質差異大。因而，傳統(tǒng)片狀觸媒結構合成的金剛石晶形差，顆粒細，內部裂紋，氣泡較多，透明度差，單產(chǎn)低。
本實用新型的目的是提供一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構，使合成的金剛石晶形好，內部缺陷少，透明度高，顆粒粗，比較易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
三
發(fā)明內容
本實用新型的目的是通過上述途徑來實現(xiàn)的。這種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構包括一個葉臘石塊，在葉臘石塊的中間有一個呈多面體形的通孔。在通孔內設置一個由矩形觸媒合金片與矩形碳片縱向交替排列組裝而成的合成柱，即矩形觸媒合金片、矩形碳片與加熱方向平行。合成柱的兩端均裝有端頭碳片，然后在兩端頭碳片上裝金屬導電片和導電堵頭。接通電源，合成柱直接發(fā)熱，直接供給合成所需溫度。合成柱兩端端頭碳片發(fā)熱后間接提供合成柱所需溫度，形成直接加熱與間接加熱的組合加熱方式。
上述在合成柱與導電堵頭之間的端頭碳片可根據(jù)需要改變其厚度，或者在端頭碳片中部夾裝發(fā)熱片。
上述合成柱內的觸媒合金片和碳片的每一個面均呈矩形狀，即正方形狀或長方形狀。
上述在葉臘石塊內的通孔可以是正方體形、長方體形、圓柱形或呈多面體形，設置于合成柱兩端的端頭碳片、導電堵頭的形狀均與通孔形狀相適應。
上述葉臘石通孔中的孔壁與合成柱之間可以加裝碳管和碳片，碳管和碳片環(huán)繞在合成柱周圍。
在上述端頭碳片與導電堵頭之間可以裝金屬導電片，金屬導電片上可以開孔。
四

圖1為傳統(tǒng)型的觸媒合金片和碳片橫向交替疊加的片狀觸媒結構剖面示意圖。
圖2為本實用新型的剖面結構示意圖。
圖3為本實用新型通孔為圓形的A-A剖面結構示意圖。
圖4為本實用新型通孔為正方體形的A-A剖面結構示意圖。
圖5為本實用新型通孔為正方體形且合成柱與通孔對角線平行的A-A剖面結構示意圖。
圖6為本實用新型加裝有碳管的A-A剖面結構示意圖。
圖7為本實用新型加裝有碳片的A-A剖面結構示意圖。
圖8為本實用新型加裝有碳片且合成柱與通孔對角線平行的A-A剖面結構示意圖。
五具體實施方式
現(xiàn)結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖所示，這種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構包括葉臘石塊2，在葉臘石塊2的中間制成一個呈多面體形的通孔，在通孔內設置一個由矩形觸媒合金片3與矩形碳片4縱向交替排列組成的合成柱，即矩形觸媒合金片與矩形碳片的排列與加熱方向平行。在合成柱的兩端各裝有一塊端頭碳片5，在端頭碳片5上依次加裝金屬片8和導電堵頭1。上述端頭碳片5可根據(jù)需要改變其厚度，或者也可在端頭碳片5中部夾裝發(fā)熱片7，用來調節(jié)發(fā)熱量，使合成柱內的溫度均勻。
上述構成合成柱的觸媒合金片3和碳片4的每一個面均呈矩形狀，即正方形狀或長方形狀。
上述在葉臘石塊2內的通孔可以為矩形、圓柱形或呈多面體形，設于合成柱兩端的端頭碳片5、導電堵頭1的形狀與通孔形狀相適應。
上述葉臘石塊2內的通孔壁與合成柱之間可加裝碳管6或碳片9環(huán)繞在合成柱周圍。
上述與合成柱相連的端頭碳片5與導電堵頭1之間可以加金屬導電片8，金屬導電片8上可以開孔。
上述合成柱與導電堵頭之間的端頭碳片5中間可以加裝發(fā)熱片7。
權利要求1.一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構包括葉臘石塊(2)，設置于葉臘石塊(2)通孔內的合成柱，通孔壁作腔壁，其特征在于合成柱是由設置于通孔內的觸媒合金片(3)和碳片(4)縱向交替排列組成，且觸媒合金片(3)和碳片(4)均與加熱方向平行，在合成柱的兩端裝有端頭碳片(5)并與導電堵頭(1)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構，其特征在于構成合成柱的觸媒合金片(3)和碳片(4)的每一個面均呈矩形狀，即正方形狀或長方形狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構，其特征在于葉臘石塊(2)內的通孔可以是正方體形、長方體形、圓柱形或呈多面體形，設于合成柱兩端的端頭碳片(5)、導電堵頭(1)的形狀均與通孔形狀相適應。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構，其特征在于在葉臘石塊(2)的通孔壁與合成柱之間可以加裝碳管(6)或碳片(9)環(huán)繞合成柱四周。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構，其特征在于與合成柱相連的端頭碳片(5)與導電堵頭(1)之間可以加金屬導電片(8)，金屬導電片(8)上可以開孔。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構，其特征在于在合成柱與導電堵頭(1)之間的端頭碳片(5)中間可以加裝發(fā)熱片(7)。
專利摘要一種合成高品級金剛石的片狀觸媒結構由葉蠟石塊，葉蠟石塊內的通孔，設置于通孔內的合成柱，通孔內的合成柱由觸媒合金片和碳片縱向交替排列組成，裝在合成柱兩端的端頭碳片和與端頭碳片相連的導電堵頭等組成。本實用新型具有使合成的金剛石晶形好，內部缺陷少。透明度高，顆粒粗，易于批量生產(chǎn)的優(yōu)點。
文檔編號B01J3/06GK2640592SQ0324882
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權日2003年9月19日
發(fā)明者毛中吾, 亓曾篤, 張樹芳 申請人:三一集團材料工業(yè)有限公司