專利名稱：一種博士帽導(dǎo)電鋼圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金剛石合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種博士帽導(dǎo)電鋼圈。
背景技術(shù)：
國內(nèi)合成金剛石主要采用的是靜壓觸媒法，靜壓觸媒法在超高溫高壓下的間接加熱方式組裝塊(合成塊)是由合成金剛石所用的原材料石墨柱，即石墨和觸媒混合粉和位于石墨柱兩端的導(dǎo)電鋼圈以及石墨柱外圍的加熱元件、絕緣元件、傳壓密封介質(zhì)葉蠟石塊按照一定方式組裝而成的塊狀體。間接加熱組裝方式從外到內(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)電鋼圈與其內(nèi)側(cè)加熱元件緊密接觸，通電時通過導(dǎo)電鋼圈使加熱元件本身發(fā)熱，然后經(jīng)過與加熱元件內(nèi)側(cè)緊密接觸的絕緣元件，透過絕緣元件把熱量傳至與絕緣元件內(nèi)側(cè)緊密接觸的石墨柱，使石墨在超高溫高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石。合成塊兩端的導(dǎo)電鋼圈為高溫高壓下的合成塊在兩端采用博士帽形狀的金屬(鐵合金等)物質(zhì)作為導(dǎo)體對合成塊內(nèi)部的石墨柱進(jìn)行加熱，使石墨在高溫高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石。導(dǎo)電鋼圈放置在葉蠟石塊的兩端，起到導(dǎo)電傳熱、傳壓、保護(hù)硬質(zhì)合金的作用。組裝工藝為合成塊中的導(dǎo)電鋼圈，由博士帽鋼圈和葉蠟石環(huán)、白云石芯組成； 如圖ι所示，組裝時，葉蠟石環(huán)3和白云石芯2套裝在博士帽鋼圈1上，組成導(dǎo)電鋼圈。禾Ij 用間接加熱組裝方式合成金剛石，由于傳熱方式由外圍加熱管向內(nèi)傳熱，傳熱均勻穩(wěn)定，如果仍采用原導(dǎo)電鋼圈方式，勢必造成兩端中間局部溫度高，而且博士帽鋼圈外圍的葉蠟石在高溫高壓下發(fā)生相變，即在金剛石適宜生長的5. 5飛.OGpa條件下，溫度在162(Γ1720Κ 時，葉蠟石中的結(jié)晶水促使葉蠟石相變成藍(lán)晶石加柯石英，使葉蠟石體積收縮達(dá)到其本身的12.6%。這種相變及伴隨著的體積收縮，造成高壓腔內(nèi)壓力下降，嚴(yán)重影響合成腔內(nèi)的金剛石生長環(huán)境，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠彌補葉蠟石高溫高壓相變的博士帽導(dǎo)電鋼圈。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種博士帽導(dǎo)電鋼圈，包括博士帽鋼圈，博士帽鋼圈上自上而下套裝有葉蠟石環(huán)、 白云石環(huán)，博士帽鋼圈內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯、白云石芯。葉蠟石環(huán)厚度與葉蠟石芯厚度相同，白云石環(huán)厚度與白云石芯厚度相同，葉蠟石環(huán)厚度與白云石環(huán)厚度之比為2 :1，葉蠟石芯厚度與白云石芯厚度之比為2:1。本實用新型中帶來的有益效果是1.白云石環(huán)和白云石芯均勻套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石環(huán)和葉蠟石芯上，由于白云石厚度薄且徑向分布均勻，與改進(jìn)前相比可以消除局部溫度高的現(xiàn)象，能夠為金剛石的生長提供一個均勻而又穩(wěn)定的壓力溫度場；2.使用白云石套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石上，由于白云石熱膨脹系數(shù)大，是葉蠟石的3. 4倍，并且不含水，高溫高壓下不發(fā)生相變，二者結(jié)合白云石可以彌補葉蠟石環(huán)和葉蠟石芯在高溫高壓下由于相變造成的高壓腔內(nèi)壓力下降，變相提高合成腔體內(nèi)部壓力，降低合成外部使用表壓，提高合成設(shè)備的使用壽命。
圖1是現(xiàn)有博士帽導(dǎo)電鋼圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，一種博士帽導(dǎo)電鋼圈，包括博士帽鋼圈1，博士帽鋼圈1上自上而下套裝有葉蠟石環(huán)3、白云石環(huán)5，博士帽鋼圈1內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯4、白云石芯6。 葉蠟石環(huán)3厚度與葉蠟石芯4厚度相同，白云石環(huán)5厚度與白云石芯6厚度相同，葉蠟石環(huán) 3厚度與白云石環(huán)5厚度之比為2 :1，葉蠟石芯4厚度與白云石芯6厚度之比為2:1。本實用新型制作時，把葉蠟石粉加入粘結(jié)劑玻璃水壓制成葉蠟石環(huán)3，內(nèi)徑等于博士帽鋼圈壁1-2的外徑，外徑等于博士帽鋼圈片1-1的外徑，套裝在博士帽鋼圈1上； 把白云石粉加入粘結(jié)劑玻璃水壓制成白云石環(huán)5，內(nèi)徑等于博士帽鋼圈壁1-2的外徑，外徑等于博士帽鋼圈片1-1的外徑，套裝在博士帽鋼圈1上的葉蠟石環(huán)3上；兩者厚度等于博士帽鋼圈片到鋼圈底部的厚度。把葉蠟石粉加入粘結(jié)劑玻璃水壓制成葉蠟石芯4，外圓等于博士帽鋼圈壁1-2的內(nèi)徑，填充在博士帽鋼圈1的內(nèi)徑里；把白云石粉加入粘結(jié)劑玻璃水壓制成白云石芯6，外圓等于博士帽鋼圈壁1-2的內(nèi)徑，填充在博士帽鋼圈1內(nèi)徑里的葉蠟石芯4上；由于白云石厚度薄且徑向分布均勻，可以消除局部溫度高的現(xiàn)象，能夠為金剛石的生長提供一個均勻而又穩(wěn)定的壓力溫度場；使用白云石套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石上，由于白云石熱膨脹系數(shù)大，是葉蠟石的3. 4倍，并且不含水，高溫高壓下不發(fā)生相變，二者結(jié)合白云石可以彌補葉蠟石環(huán)和葉蠟石芯在高溫高壓下由于相變造成的高壓腔內(nèi)壓力下降， 變相提高合成腔體內(nèi)部壓力，降低合成外部使用表壓，提高合成設(shè)備的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種博士帽導(dǎo)電鋼圈，包括博士帽鋼圈，其特征在于，博士帽鋼圈上自上而下套裝有葉蠟石環(huán)、白云石環(huán)，博士帽鋼圈內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯、白云石芯。
2.如權(quán)利要求1所述的博士帽導(dǎo)電鋼圈，其特征在于，葉蠟石環(huán)厚度與葉蠟石芯厚度相同，白云石環(huán)厚度與白云石芯厚度相同，葉蠟石環(huán)厚度與白云石環(huán)厚度之比為2 :1，葉蠟石芯厚度與白云石芯厚度之比為2 :1。
專利摘要本實用新型公開了一種博士帽導(dǎo)電鋼圈，包括博士帽鋼圈，博士帽鋼圈上自上而下套裝有葉蠟石環(huán)、白云石環(huán)，博士帽鋼圈內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯、白云石芯。使用本實用新型進(jìn)行金剛石合成作業(yè)，可以消除局部溫度高的現(xiàn)象，能夠為金剛石的生長提供一個均勻而又穩(wěn)定的壓力溫度場；使用白云石套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石上，由于白云石熱膨脹系數(shù)大，是葉蠟石的3.4倍，并且不含水，高溫高壓下不發(fā)生相變，二者結(jié)合白云石可以彌補葉蠟石環(huán)和葉蠟石芯在高溫高壓下由于相變造成的高壓腔內(nèi)壓力下降，變相提高合成腔體內(nèi)部壓力，降低合成外部使用表壓，提高合成設(shè)備的使用壽命。
文檔編號B01J3/06GK202061599SQ20112009093
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者丁慶才, 劉廣利, 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