專利名稱：一種內(nèi)置供碳層金剛石合成塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于合成超硬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于六面頂壓機(jī)合成金剛
石的內(nèi)置供碳層金剛石合成塊。
背景技術(shù)：
目前，超高溫高壓下合成超硬材料的合成塊，是由合成金剛石的石墨柱(即石墨和觸
媒混合粉)與位于石墨柱兩端的導(dǎo)電鋼圈及石墨柱外圍的加熱管、絕緣元件和傳壓密封介質(zhì)按
照一定方式組裝而成的塊狀體。這種合成塊的組裝方式從外到內(nèi)為外圍采用葉蠟石與白云石
復(fù)合介質(zhì)作為傳壓密封材料，兩端采用導(dǎo)電鋼圈進(jìn)行通電加熱，導(dǎo)電鋼圈通過加熱片與內(nèi)側(cè)的
加熱管緊密接觸，通電時導(dǎo)電鋼圈使加熱管本身發(fā)熱，經(jīng)過與加熱管內(nèi)側(cè)緊密接觸的絕緣元件
把熱量傳給與絕緣元件內(nèi)側(cè)緊密接觸的石墨柱，使其在超高溫高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石。 石墨柱的最外層與絕緣元件緊密接觸，此處的金剛石生長過程所需的碳源只能從
內(nèi)側(cè)供給，外側(cè)是絕緣元件，生長時供碳不足，造成外圍生長的金剛石缺陷多、內(nèi)部雜質(zhì)多、
晶形不規(guī)則，高品級金剛石少、劣質(zhì)料比例高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能提高高品級金剛石比例、降低劣質(zhì)料比例的內(nèi)置 供碳層金剛石合成塊。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種內(nèi)置供碳層金剛石合成塊，包括
外圍的傳壓密封材料，在傳壓密封材料的兩端設(shè)有導(dǎo)電鋼圈，導(dǎo)電鋼圈內(nèi)端通過加熱片與
內(nèi)部的加熱管頂接，加熱管內(nèi)側(cè)緊貼設(shè)有絕緣元件，絕緣元件包圍其內(nèi)的石墨柱，所述的絕
緣元件與石墨柱之間設(shè)有供碳層。 所述的供碳層與石墨柱的形狀相適應(yīng)。 本實(shí)用新型采用內(nèi)置有供碳層的金剛石合成塊，即在絕緣元件與石墨柱外圍之 間增設(shè)一層供碳層，使石墨柱的最外層金剛石在生長過程中能從四面八方獲得補(bǔ)充碳源， 碳源充分、均勻，使外圍生長的金剛石顆粒飽滿、缺陷少、內(nèi)部雜質(zhì)少、晶形規(guī)則，有效提高 了高品級金剛石的比例，降低了劣質(zhì)料比例。經(jīng)試驗(yàn)，在絕緣元件與石墨柱之間增設(shè)一層 0. lmm厚的超薄型石墨紙作為內(nèi)置供碳層后，采用傳統(tǒng)的工藝技術(shù)參數(shù)，合成出了 10萬ct 金剛石產(chǎn)品，經(jīng)提純、選型后，高品級金剛石比例提高了 6.5%，劣質(zhì)料比例降低了 9%，經(jīng) 濟(jì)效益可觀。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的內(nèi)置供碳層金剛石合成塊，其包括從外到內(nèi)設(shè)置的外圍傳壓密封材料l，在傳壓密封材料1的兩端設(shè)置導(dǎo)電鋼圈2，導(dǎo)電鋼圈2的內(nèi)端面通過加熱片3與內(nèi)部 的加熱管4頂接，導(dǎo)電鋼圈2通電發(fā)熱，經(jīng)過加熱片3使加熱管4發(fā)熱，加熱管4內(nèi)側(cè)緊貼 設(shè)有絕緣元件5，絕緣元件5內(nèi)側(cè)敷設(shè)一層供碳層7，供碳層7包圍其內(nèi)的石墨柱6，供碳層 7與石墨柱6的形狀相適應(yīng)。供碳層7是一層0. lmm厚的超薄型石墨紙，由該層石墨紙向石 墨柱6的外層補(bǔ)充供給金剛石生長過程中所需的碳源。 在本實(shí)施方式中，傳壓密封材料1是葉蠟石與白云石復(fù)合介質(zhì)，石墨柱6由石墨和 觸媒混合粉壓制而成。 在本實(shí)用新型中，采用內(nèi)置有供碳層7的金剛石合成塊，即在絕緣元件5與石墨柱 6外圍之間增設(shè)一層0. lmm厚的超薄型石墨紙，使石墨柱6的最外層金剛石在生長過程中能 從四面八方獲得補(bǔ)充碳源，從而提高高品級金剛石的比例。
權(quán)利要求一種內(nèi)置供碳層金剛石合成塊，包括外圍的傳壓密封材料，在傳壓密封材料的兩端設(shè)有導(dǎo)電鋼圈，導(dǎo)電鋼圈內(nèi)端通過加熱片與內(nèi)部的加熱管頂接，加熱管內(nèi)側(cè)緊貼設(shè)有絕緣元件，絕緣元件包圍其內(nèi)的石墨柱，其特征在于所述的絕緣元件與石墨柱之間設(shè)有供碳層。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)置供碳層金剛石合成塊，其特征在于所述的供碳層與石墨 柱的形狀相適應(yīng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)置供碳層金剛石合成塊，包括外圍的傳壓密封材料，在傳壓密封材料的兩端設(shè)有導(dǎo)電鋼圈，導(dǎo)電鋼圈內(nèi)端通過加熱片與內(nèi)部的加熱管頂接，加熱管內(nèi)側(cè)緊貼設(shè)有絕緣元件，絕緣元件包圍其內(nèi)的石墨柱，其特征在于所述的絕緣元件與石墨柱之間設(shè)有供碳層。本實(shí)用新型采用內(nèi)置有供碳層的金剛石合成塊，即在絕緣元件與石墨柱外圍之間增設(shè)一層供碳層，使石墨柱的最外層金剛石在生長過程中能從四面八方獲得補(bǔ)充碳源，碳源充分、均勻，使外圍生長的金剛石顆粒飽滿、缺陷少、內(nèi)部雜質(zhì)少、晶形規(guī)則，有效提高了高品級金剛石的比例，降低了劣質(zhì)料比例。
文檔編號B01J3/06GK201493089SQ20092009271
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者劉廣利, 楊晉中, 王蕊蕊, 薛勝輝 申請人:鄭州人造金剛石及制品工程技術(shù)研究中心有限公司