專利名稱：金剛石合成制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型特別涉及一種金剛石合成制備裝置。
背景技術(shù)：
六面頂壓機(jī)合成設(shè)備是金剛石合成制備裝置，通常采用完全相同的六個(gè)鉸鏈梁組裝件通過銷軸鉸鏈連接而成，制造簡單，安裝方便。但是，這種壓機(jī)的鉸鏈連接都存在間隙，配合后，累計(jì)誤差較大，壓機(jī)的六缸活塞空間位置精度差，金剛石的合成壓力穩(wěn)定性差，同時(shí)合成設(shè)備的造價(jià)高，設(shè)備投資成本高。合成塊呈圓柱型，壓力場和溫度場不好控制，合成塊的每個(gè)體積單元之間質(zhì)量差異大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的金剛石合成制備裝置。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:金剛石合成制備裝置，包括中央部位對(duì)應(yīng)設(shè)有半球腔的腔體上模和腔體下模，腔體上模遠(yuǎn)端部與活塞缸中的活塞軸向固定連接，腔體下模遠(yuǎn)端部與壓機(jī)下支撐體頂部軸向固定連接，活塞與壓機(jī)下支撐體側(cè)面通過連接框架連接。進(jìn)一步的，腔體上模、下模由遠(yuǎn)端至近端由小圓柱段、錐臺(tái)段和大圓柱段組成，下支撐體頂部呈圓柱狀；活塞外端部與腔體上模小圓柱段及錐臺(tái)段、下支撐體頂部與腔體下模小圓柱段及錐臺(tái)段通過套設(shè)于其外側(cè)的由圓柱腔和錐臺(tái)腔組成的連接套固定連接。進(jìn)一步的，連接套內(nèi)腔錐臺(tái)段與腔體上模、下模錐臺(tái)段呈過盈配合。進(jìn)一步的，連接套與腔體上模、下模配合部分內(nèi)部設(shè)有冷卻水通道。進(jìn)一步的，下支撐體后部呈空心結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型中，壓機(jī)機(jī)體呈一體化結(jié)構(gòu)，主要由上部的壓機(jī)活塞缸、中部的壓機(jī)合成腔體上、下模和下部的壓機(jī)下支撐體組成，活塞與壓機(jī)下支撐體側(cè)面通過連接框架連接。壓機(jī)活塞缸中的活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便于球型合成塊的安裝和合成完成后金剛石混合體的取出；下支撐體為后空心的上凸型實(shí)體，與壓機(jī)腔體下模固性連接；連接框架可以設(shè)置對(duì)稱的兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)，只要滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求即可。本實(shí)用新型采用球型合成腔體，外圍的壓力場均指向球心，發(fā)熱源向內(nèi)傳熱方向全部是向心的路徑長度相同。與圓柱型合成腔體相比，壓力場和溫度場的穩(wěn)定型和可控性更好，有利于合成質(zhì)量控制；合成腔體上、下模的積合端面可設(shè)計(jì)成與合成腔體匹配的類半球型，交點(diǎn)處倒圓角或者密封楔型，滿足密封材料地合理流動(dòng)和摩擦自鎖要求；活塞和腔體上模采用連接套連接，腔體上模和連接套的錐臺(tái)面采用過盈配合，直徑方向單側(cè)過盈量在
0.1-0.5毫米之間，活塞的小頭和連接套采用過度圓柱配合，基本無間隙，形成穩(wěn)定的上模體；壓機(jī)下支撐體和腔體下模的配合形式與上模體的配合形式相同，組成穩(wěn)固的上下配合壓模。上、下連接套的靠近壓模的外周設(shè)計(jì)有密閉的環(huán)型冷卻水通道，用于壓模的散熱，使壓模溫度保持恒定，穩(wěn)定合成腔體溫度場，減少壓模的熱疲勞損壞。[0012]合成腔體的保溫隔熱層可采用兩半帽子型，其內(nèi)部涂敷高電阻發(fā)熱材料，通電可以發(fā)熱提供合成金剛石所需的熱能；球型粉末混合合成塊的外表涂敷絕緣材料，保證高電阻發(fā)熱材料通電加熱時(shí)，電流不過合成塊。本實(shí)用新型將構(gòu)成設(shè)備的六個(gè)組件簡化成兩個(gè)，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備投資大幅降低；因?yàn)橹挥幸粋€(gè)壓力源，合成設(shè)備的剛度好，不存在裝配累計(jì)誤差，上、下壓模的動(dòng)作機(jī)理簡單，誤差小，同軸度很好，壓力穩(wěn)定性好；采用球形合成腔體，腔體密封設(shè)計(jì)簡單，球型發(fā)熱圓向內(nèi)部傳熱路徑相同，距離一樣，熱場均勻，非常有利于高品級(jí)金剛石的生長。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中:圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例公開了一種金剛石合成制備裝置，包括中央部位對(duì)應(yīng)設(shè)有半球腔的腔體上模I和腔體下模2，腔體上模I遠(yuǎn)端部與活塞缸3中的活塞4軸向固定連接，腔體下模2遠(yuǎn)端部與壓機(jī)下支撐體5頂部軸向固定連接，活塞4與壓機(jī)下支撐體5側(cè)面通過連接框架6連接。腔體上模1、下模2由遠(yuǎn)端至近端由小圓柱段、錐臺(tái)段和大圓柱段組成，下支撐體5頂部呈圓柱狀、后部呈空心結(jié)構(gòu)?；钊?外端部與腔體上模I小圓柱段及錐臺(tái)段、下支撐體5頂部與腔體下模2小圓柱段及錐臺(tái)段通過套設(shè)于其外側(cè)的由圓柱腔和錐臺(tái)腔組成的連接套7固定連接。連接套7內(nèi)腔錐臺(tái)段與腔體上模1、下模2錐臺(tái)段呈過盈配合。連接套7與腔體上模1、下模2配合部分內(nèi)部設(shè)有冷卻水通道8。9為活塞缸3的缸蓋，10為合成腔體保溫隔熱層，11為合成腔體保溫保壓密封邊，12為金剛石生長腔，13為合成腔體發(fā)熱膜。
權(quán)利要求1.一種金剛石合成制備裝置，其特征在于，包括中央部位對(duì)應(yīng)設(shè)有半球腔的腔體上模和腔體下模，腔體上模遠(yuǎn)端部與活塞缸中的活塞軸向固定連接，腔體下模遠(yuǎn)端部與壓機(jī)下支撐體頂部軸向固定連接，活塞與壓機(jī)下支撐體側(cè)面通過連接框架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石合成制備裝置，其特征在于，腔體上模、下模由遠(yuǎn)端至近端由小圓柱段、錐臺(tái)段和大圓柱段組成，下支撐體頂部呈圓柱狀；活塞外端部與腔體上模小圓柱段及錐臺(tái)段、下支撐體頂部與腔體下模小圓柱段及錐臺(tái)段通過套設(shè)于其外側(cè)的由圓柱腔和錐臺(tái)腔組成的連接套固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛石合成制備裝置，其特征在于，連接套內(nèi)腔錐臺(tái)段與腔體上模、下模錐臺(tái)段呈過盈配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金剛石合成制備裝置，其特征在于，連接套與腔體上模、下模配合部分內(nèi)部設(shè)有冷卻水通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石合成制備裝置，其特征在于，下支撐體后部呈空心結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種金剛石合成制備裝置，包括中央部位對(duì)應(yīng)設(shè)有半球腔的腔體上模和腔體下模，腔體上模遠(yuǎn)端部與活塞缸中的活塞軸向固定連接，腔體下模遠(yuǎn)端部與壓機(jī)下支撐體頂部軸向固定連接，活塞與壓機(jī)下支撐體側(cè)面通過連接框架連接。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且使用效果更好。
文檔編號(hào)B01J3/06GK202983638SQ20132005703
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者勵(lì)春亞 申請(qǐng)人:象山星旗電器科技有限公司