立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，它是在現(xiàn)有的合成腔體的碳管與立方氮化硼粉末柱之間增加一層氧化鎂保護層，采氧化鎂保護層可以將六方氮化硼合成棒完全包裹起來，使六方氮化硼合成棒與碳管以及葉臘石完全隔離開來。而且由于氧化鎂的高熔點高達2500℃，因此即使在高溫高壓的狀態(tài)下也可以將六方氮化硼合成棒與碳管和白云石外層、以及葉臘石塊完全隔離開來，避免了雜質(zhì)滲入到六方氮化硼合成棒中。氧化鎂非常容易利用稀鹽酸就可以去除干凈，減少了提純難度，也減少了酸的使用量，不僅降低了原材料的消耗，也減少了人力勞動強度，更主要的是減少了酸堿的使用量、這樣可以減少對環(huán)境的污染。
【專利說明】立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型屬于超硬材料高壓合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]在超硬材料合成中，特別是立方氮化硼合成中，需要采用六面頂壓機作為合成設(shè)備。六面頂壓機通過六個液壓缸上安裝的六個硬質(zhì)合金頂錘，將需要合成的組件壓入中間，形成一個完全封閉腔體。為了能夠達到合成立方氮化硼的目的，該密閉腔體必須具備能夠產(chǎn)生高溫(溫度高達1500-1900°C)和高壓(系統(tǒng)壓力達到90兆帕以上)兩個條件。為了實現(xiàn)以上兩個條件必須采用專用的材料和組件，我們通常采用合成棒外加碳管、碳管兩頭加導(dǎo)電鋼圈、然后將以上部件全部裝入葉臘石中。這樣就可以組裝成一個可以上六面頂壓機合成的組合體。在這個組合體中碳管作為發(fā)熱體，本身會承受和合成棒一樣高的溫度和壓力，這樣就使碳管不可避免地會滲入到合成棒中。另外葉臘石也由于受到高壓的擠壓、也會滲入到合成棒中。這兩種雜質(zhì)給后面立方氮化硼的提純過程增加了相當?shù)碾y度，由于碳片和葉臘石經(jīng)過搖床和整形工藝后全部變成了微小的顆粒，給去除干凈增加了不小的難度，另外去除碳必須用到硫酸或者高氯酸，去除葉臘石必須用到燒堿，這兩種物質(zhì)的殘留物質(zhì)都會對環(huán)境造成一定的污染。
[0005]實用新型內(nèi)容:
[0006]綜上所述，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，它是在現(xiàn)有的合成腔體的碳管與六方氮化硼粉末柱之間增加一層氧化鎂保護層，采氧化鎂保護層可以將六方氮化硼合成棒完全包裹起來，使六方氮化硼合成棒與碳管以及葉臘石完全隔離開來。而且由于氧化鎂的高熔點高達2500°C，因此即使在高溫高壓的狀態(tài)下也可以將六方氮化硼合成棒與碳管和白云石外層、以及葉臘石塊完全隔離開來，避免了雜質(zhì)滲入到六方氮化硼合成棒中。最關(guān)鍵的一點是氧化鎂非常容易利用稀鹽酸就可以去除干凈，減少了提純難度，也減少了酸的使用量，不僅降低了原材料的消耗，也減少了人力勞動強度，更主要的是減少了酸堿的使用量、這樣可以減少對環(huán)境的污染，最終使經(jīng)濟和社會效益都得到大幅度的提高。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0008]一種立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，包括六方氮化硼粉末柱，其中:所述的六方氮化硼粉末柱外設(shè)置氧化鎂保護層，氧化鎂保護層外包裹有碳管，碳管外依次設(shè)置白云石襯管及葉臘石層，所述的碳管上下兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電鋼圈。
[0009]進一步，所述的碳管的厚度為0.1-0.7mm。
[0010]進一步,所述的氧化鎂保護層的厚度為0.5-1.5mm。
[0011]本實用新型的有益效果為:
[0012]1、本實用新型是在現(xiàn)有的合成腔體的碳管與六方氮化硼粉末柱之間增加一層氧化鎂保護層，采氧化鎂保護層可以將六方氮化硼合成棒完全包裹起來，使六方氮化硼合成棒與碳管以及葉臘石完全隔離開來。而且由于氧化鎂的高熔點高達2500°C，因此即使在高溫高壓的狀態(tài)下也可以將六方氮化硼合成棒與碳管和白云石外層、以及葉臘石塊完全隔離開來，避免了雜質(zhì)滲入到六方氮化硼合成棒中，從而保證合成后的立方碳化硼的純度及質(zhì)量。
[0013]2、本實用新型所采用的氧化鎂非常容易清洗，利用稀鹽酸就可去除干凈，從而減少了立方氮化硼的提純難度，也減少了酸的使用量，不僅降低了原材料的消耗，也減少了人力勞動強度，更主要的是減少了酸堿的使用量、這樣可以減少對環(huán)境的污染，最終使經(jīng)濟和社會效益都得到大幅度的提高。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]【具體實施方式】:
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0018]如圖1所示，一種立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，六方氮化硼粉末柱1，所述的六方氮化硼粉末柱I外設(shè)置氧化鎂保護層2，氧化鎂保護層2外包裹有碳管3，碳管3外依次設(shè)置白云石襯管4層及葉臘石層5，所述的碳管3上下兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電鋼圈6，碳管3的厚度為0.5mm，氧化鎂保護層2的厚度為1mm。
[0019]制作時，將壓制好的六方氮化硼粉末柱I放入氧化鎂保護層2內(nèi)，再將裝有六方氮化硼的氧化鎂保護層2放入碳管3內(nèi)，然后裝入白云石襯管4內(nèi)，最后裝入葉臘石層5內(nèi)，兩頭裝上導(dǎo)電鋼圈6，這樣就組裝完成了，等待到六面頂壓機上合成就可以了。
[0020]氧化鎂保護層2在制作時，選取100目以下的粒度的氧化鎂粉末，將氧化鎂粉末和玻璃水、以及其他微量添加劑按照一定的比例混合均勻，然后，將上述原料拿到100KN的四柱壓機上壓制。首先將原料倒入加料斗內(nèi)，然后設(shè)定好每次下料重量，啟動自動壓機，啟動自動稱量裝置開始壓制氧化鎂保護層2，通過該設(shè)備可以保證壓制的氧化鎂保護層2，每個重量和大小都非常的一致。將壓制好的氧化鎂保護層2放入高溫烘箱內(nèi)按照工藝曲線高溫烘烤(最高溫度300°C )，哄好后放入恒溫室內(nèi)，等待使用。
[0021]要說明的是，上述實施例是對本實用新型技術(shù)方案的說明而非限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒超出本實用新型技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實用新型所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，包括六方氮化硼粉末柱(1)，其特征在于:所述的六方氮化硼粉末柱(I)外設(shè)置氧化鎂保護層(2)，氧化鎂保護層(2)外包裹有碳管(3)，碳管(3)外依次設(shè)置白云石襯管(4)及葉臘石層(5)，所述的碳管(3)上下兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電鋼圈(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的碳管(3)的厚度為 0.1-0.7mmο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立方氮化硼合成腔體的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的氧化鎂保護層(2)的厚度為0.5-1.5mm。
【文檔編號】C01B21/064GK203448065SQ201320525987
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】張相法, 劉云飛, 位星, 李滿剛, 劉紅偉 申請人:鄭州中南杰特超硬材料有限公司