本技術(shù)涉及金剛石，具體為一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊。

背景技術(shù)：

1、金剛石，俗稱“金剛鉆”，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，化學(xué)式為c，也是常見的鉆石的原身，金剛石是自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。

2、在人工合成金剛石的過程中需要使用合成組裝塊的方式進(jìn)行合成，超高溫高壓下合成超硬材料的組裝塊，是由合成金剛石的石墨柱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。

3、目前現(xiàn)有的金剛石合成組裝塊，保溫效果一般，造成金剛石在轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。因此，提出一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，包括合成柱，所述合成柱外側(cè)設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)、填充物和外框，所述填充物位于加熱機(jī)構(gòu)和外框之間，所述外框上下側(cè)均設(shè)置有導(dǎo)電堵頭；

3、所述加熱機(jī)構(gòu)包括隔離套、襯管、發(fā)熱件和保溫件，所述隔離套位于合成柱外側(cè)，所述襯管位于發(fā)熱件和隔離套之間，所述保溫件位于發(fā)熱件外側(cè)。

4、優(yōu)選的，所述隔離套密封包覆于合成柱表面，所述隔離套采用金屬箔制作，隔離套起到導(dǎo)電和隔雜的作用。

5、優(yōu)選的，所述襯管活動(dòng)插接在發(fā)熱件內(nèi)，所述發(fā)熱件套設(shè)在隔離套表面，發(fā)熱件均勻分布在隔離套表面，發(fā)熱件起到輔助發(fā)熱的作用。

6、優(yōu)選的，所述合成柱為石墨和金屬觸媒材質(zhì)制作的石墨柱。

7、優(yōu)選的，所述保溫件套設(shè)在發(fā)熱件表面，所述保溫件采用纖維狀保溫材料，發(fā)熱件通電產(chǎn)生熱量經(jīng)過保溫件減少合成柱周圍熱量的散熱。

8、優(yōu)選的，兩個(gè)所述導(dǎo)電堵頭直徑均大于合成柱的直徑，所述導(dǎo)電堵頭壓設(shè)于隔離套外壁，所述導(dǎo)電堵頭側(cè)面與外框內(nèi)側(cè)面接觸，導(dǎo)電堵頭用于導(dǎo)電，導(dǎo)電堵頭的直徑大于合成柱的直徑有利于導(dǎo)電且利于傳壓，通過導(dǎo)電堵頭給發(fā)熱件通電，發(fā)熱件通電產(chǎn)生熱量，進(jìn)而合成柱的周圍形成高溫。

9、優(yōu)選的，所述填充物填充于外框內(nèi)腔，所述填充物壓設(shè)于保溫件表面。

10、優(yōu)選的，所述外框采用冷軋板材質(zhì)制作，所述填充物采用白云石材質(zhì)制作，外框受到壓力時(shí)會(huì)通過襯套和發(fā)熱件傳遞給合成柱，當(dāng)發(fā)熱件收縮后，發(fā)熱件不會(huì)阻礙導(dǎo)電堵頭的移動(dòng)，進(jìn)而上下的壓力通過導(dǎo)電堵頭、填充層和襯管傳遞給合成柱，進(jìn)而合成柱處于高溫高壓的狀態(tài)下，其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，一部分石墨將轉(zhuǎn)化為金剛石。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，通過加熱機(jī)構(gòu)，襯管的壁厚增加，增強(qiáng)了襯管對(duì)合成柱的壓力傳導(dǎo)，進(jìn)而在金剛石合成時(shí)合成柱不易變形，從而提高了金剛石生產(chǎn)的安全性，同時(shí)發(fā)熱件用于對(duì)合成柱輔助發(fā)熱，提高了合成柱內(nèi)溫度的均勻性，保溫件對(duì)發(fā)熱件起到保溫效果，從而減少合成柱的熱量損失，從而提高了金剛石的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化率；通過導(dǎo)電堵頭用于導(dǎo)電，導(dǎo)電堵頭的直徑大于合成柱的直徑有利于導(dǎo)電且利于傳壓，大幅度的降低了電耗，降低了金剛石合成的成本；在金剛石生成時(shí)，六面頂壓機(jī)給組裝塊施加壓力，同時(shí)通過導(dǎo)電堵頭給發(fā)熱件通電，發(fā)熱件通電產(chǎn)生熱量，進(jìn)而合成柱的周圍形成高溫，外框受到壓力時(shí)會(huì)通過襯套和發(fā)熱件傳遞給合成柱，當(dāng)發(fā)熱件收縮后，發(fā)熱件不會(huì)阻礙導(dǎo)電堵頭的移動(dòng)，進(jìn)而上下的壓力通過導(dǎo)電堵頭、填充層和襯管傳遞給合成柱，進(jìn)而合成柱處于高溫高壓的狀態(tài)下，其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，一部分石墨將轉(zhuǎn)化為金剛石，發(fā)熱件通電產(chǎn)生熱量經(jīng)過保溫件減少合成柱周圍熱量的散熱。

技術(shù)特征：

1.一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，包括合成柱(1)，其特征在于：所述合成柱(1)外側(cè)設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)(2)、填充物(3)和外框(4)，所述填充物(3)位于加熱機(jī)構(gòu)(2)和外框(4)之間，所述外框(4)上下側(cè)均設(shè)置有導(dǎo)電堵頭(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：所述隔離套(201)密封包覆于合成柱(1)表面，所述隔離套(201)采用金屬箔制作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：所述襯管(202)活動(dòng)插接在發(fā)熱件(203)內(nèi)，所述發(fā)熱件(203)套設(shè)在隔離套(201)表面，發(fā)熱件(203)均勻分布在隔離套(201)表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：所述合成柱(1)為石墨和金屬觸媒材質(zhì)制作的石墨柱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：所述保溫件(204)套設(shè)在發(fā)熱件(203)表面，所述保溫件(204)采用纖維狀保溫材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：兩個(gè)所述導(dǎo)電堵頭(5)直徑均大于合成柱(1)的直徑，所述導(dǎo)電堵頭(5)壓設(shè)于隔離套(201)外壁，所述導(dǎo)電堵頭(5)側(cè)面與外框(4)內(nèi)側(cè)面接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：所述填充物(3)填充于外框(4)內(nèi)腔，所述填充物(3)壓設(shè)于保溫件(204)表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，其特征在于：所述外框(4)采用冷軋板材質(zhì)制作，所述填充物(3)采用白云石材質(zhì)制作。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及金剛石技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種節(jié)能型人造金剛石合成組裝塊，包括合成柱，合成柱外側(cè)設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)、填充物和外框，填充物位于加熱機(jī)構(gòu)和外框之間，外框上下側(cè)均設(shè)置有導(dǎo)電堵頭；加熱機(jī)構(gòu)包括隔離套、襯管、發(fā)熱件和保溫件，所述隔離套位于合成柱外側(cè)，所述襯管位于發(fā)熱件和隔離套之間，所述保溫件位于發(fā)熱件外側(cè)。通過加熱機(jī)構(gòu)，襯管的壁厚增加，增強(qiáng)了襯管對(duì)合成柱的壓力傳導(dǎo)，進(jìn)而在金剛石合成時(shí)合成柱不易變形，從而提高了金剛石生產(chǎn)的安全性，同時(shí)發(fā)熱件用于對(duì)合成柱輔助發(fā)熱，提高了合成柱內(nèi)溫度的均勻性，保溫件對(duì)發(fā)熱件起到保溫效果，從而減少合成柱的熱量損失，從而提高了金剛石的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)研發(fā)人員：曾剛,劉全芝,許英旗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聊城市金茂超硬材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240716
技術(shù)公布日：2025/5/19