本實用新型涉及超硬材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人造金剛石合成塊。

背景技術(shù)：

金剛石具有優(yōu)異的物理、化學性質(zhì)，其中具有完整晶型和高純凈度的金剛石具有極高的強度和高熱穩(wěn)定性，適用于高沖擊力、大載荷的鋸切工具中。人造金剛石是由高純度石墨材料和金屬合金觸媒所組成的合成棒，通過高溫高壓進行制備而成。高品質(zhì)的人造金剛石的制備過程中需要高度穩(wěn)定的壓力和溫度，任何波動都會對金剛石晶體的生長造成影響。目前國內(nèi)的人造金剛石的合成腔體內(nèi)溫度場和壓力場不均勻，穩(wěn)定性差，特別是大腔體合成中，腔體中心的真實壓力較腔體邊緣部分偏低，造成實際生產(chǎn)中的合成腔體的中心部分的人造金剛石質(zhì)量較差，合成高端金剛石鋸切料的效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種人造金剛石合成塊。所述人造金剛石合成塊包括加熱層、絕緣層、鋼杯層、合成棒、鐵鎳合金棒、導(dǎo)電堵頭、葉蠟石層和白云石層，所述合成棒從外到內(nèi)依次被加熱層、絕緣層和鋼杯層包裹，加熱層上下端面設(shè)有導(dǎo)電堵頭，所述加熱層、絕緣層、鋼杯層、合成棒、鐵鎳合金棒和導(dǎo)電堵頭組成的整體為圓柱形，圓柱形側(cè)壁從外到內(nèi)設(shè)有葉蠟石層和白云石層，所述鐵鎳合金棒設(shè)于所述合成棒中心，所述人造金剛石合成塊為正方體。本實用新型的人造金剛石合成塊結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，合成腔體壓力場和溫度場均勻，穩(wěn)定性好，合成時間長，能夠高效率地合成大顆粒的具有完整晶型且純凈度高的人造金剛石。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種人造金剛石合成塊，包括加熱層、絕緣層、鋼杯層、合成棒、鐵鎳合金棒、導(dǎo)電堵頭、葉蠟石層和白云石層，所述合成棒從外到內(nèi)依次被加熱層、絕緣層和鋼杯層包裹，加熱層上下端面設(shè)有導(dǎo)電堵頭，所述加熱層、絕緣層、鋼杯層、合成棒、鐵鎳合金棒和導(dǎo)電堵頭組成的整體為圓柱形，圓柱形側(cè)壁從外到內(nèi)設(shè)有葉蠟石層和白云石層，所述鐵鎳合金棒設(shè)于所述合成棒中心，所述人造金剛石合成塊為正方體。

優(yōu)選地，所述葉蠟石層內(nèi)壁中部設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有白云石層。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電堵頭包括博士帽式導(dǎo)電鋼圈，所述博士帽式導(dǎo)電鋼圈與加熱層形成的空間填充白云石塊；所述博士帽式導(dǎo)電鋼圈、加熱層、葉蠟石層和白云石層形成的空間分為上下兩部分，遠加熱層的部分填充葉蠟石環(huán)，近加熱層的部分填充白云石環(huán)。

優(yōu)選地，所述加熱層為鉬杯加熱體。

優(yōu)選地，所述絕緣層為氧化鎂層。

優(yōu)選地，所述葉蠟石層為分體式結(jié)構(gòu)，由上下兩個扣合的葉蠟石層構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述白云石層為分體式結(jié)構(gòu)，由上下兩個扣合的白云石層構(gòu)成。

本實用新型的人造金剛石合成塊通過在合成棒中加入鐵鎳合金棒，解決了大腔體中心部分壓力不足的問題，合成腔內(nèi)部形成穩(wěn)定均勻的壓力場，使得合成腔體內(nèi)的合成棒盡可能多的處于人造金剛石生長的優(yōu)晶區(qū)，有利于人造金剛石向大顆粒、完整晶型的方向生長，該人造金剛石合成塊結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，合成腔體壓力場和溫度場均勻，穩(wěn)定性好，合成時間長，能夠高效率地合成大顆粒的具有完整晶型且純凈度高的人造金剛石。

附圖說明

圖1是本實用新型的人造金剛石合成塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的人造金剛石合成塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1-加熱層；

2-絕緣層；

3-鋼杯層；

4-合成棒；

5-鐵鎳合金棒；

6-導(dǎo)電堵頭；61-博士帽式導(dǎo)電鋼圈；62-博士帽式導(dǎo)電鋼圈與加熱層形成的空間；63- 遠加熱層的部分；64-近加熱層的部分；

7-葉蠟石層；

8-白云石層。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。

一種人造金剛石合成塊，如圖1和圖2所示，包括加熱層1、絕緣層2、鋼杯層3、合成棒4、鐵鎳合金棒5、導(dǎo)電堵頭6、葉蠟石層7和白云石層8，所述合成棒4從外到內(nèi)依次被加熱層1、絕緣層2和鋼杯層3包裹，加熱層1上下端面設(shè)有導(dǎo)電堵頭6，所述加熱層 1、絕緣層2、鋼杯層3、合成棒4、鐵鎳合金棒5和導(dǎo)電堵頭6組成的整體為圓柱形，圓柱形側(cè)壁從外到內(nèi)設(shè)有葉蠟石層7和白云石層8，所述鐵鎳合金棒5設(shè)于所述合成棒4中心，所述人造金剛石合成塊為正方體。在合成棒的中心放置鐵鎳合金棒，由于在受熱過程中鐵鎳合金棒的熱膨脹作用，對其周圍的合成棒造成擠壓的效果，提高了大腔體內(nèi)部中心部分的壓力，使得合成腔體的整體壓力場均勻。葉蠟石層和白云石層起傳壓密封以及保溫絕熱的作用。絕緣層起絕緣、保溫的作用，使合成棒全部絕緣，熱量全部由外部加熱層供給，形成完整的間接加熱狀態(tài)，發(fā)熱體始終穩(wěn)定發(fā)熱，溫度由外部均勻的向內(nèi)擴散，形成穩(wěn)定的溫度場。鋼杯層具有阻隔外部雜質(zhì)進入合成棒。

在一個優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，所述葉蠟石層7內(nèi)壁中部設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有白云石層8，葉蠟石層7將白云石層8全部包裹在內(nèi)，提高傳壓的穩(wěn)定性。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述導(dǎo)電堵頭包括博士帽式導(dǎo)電鋼圈61，所述博士帽式導(dǎo)電鋼圈61與加熱層1形成的空間62填充白云石塊；所述博士帽式導(dǎo)電鋼圈61、加熱層1、葉蠟石層7和白云石層8形成的空間分為上下兩部分，遠加熱層的部分63填充葉蠟石環(huán)，近加熱層的部分64填充白云石環(huán)。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述加熱層1為鉬杯加熱體。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述絕緣層2為氧化鎂層。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述葉蠟石層7為分體式結(jié)構(gòu)，由上下兩個扣合的葉蠟石層構(gòu)成，設(shè)計為分體復(fù)合結(jié)構(gòu)，組裝簡便。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述白云石層8為分體式結(jié)構(gòu)，由上下兩個扣合的白云石層構(gòu)成，設(shè)計為分體復(fù)合結(jié)構(gòu)，組裝簡便。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。