專利名稱：一種獲得超高溫超高壓的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲得超高溫超高壓的裝置，能夠合成諸如金剛石之類物質(zhì)的容器。
背景技術(shù)：
在超高壓領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)為液壓頂技術(shù)主要的現(xiàn)有技術(shù)為兩面頂和六面頂。簡(jiǎn)單的查閱可知道，這兩種技術(shù)所生產(chǎn)的金剛石產(chǎn)量幾乎達(dá)到百分之八十的產(chǎn)量。而其他的諸如氣象沉積法，爆炸法等等技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)量不到兩成。而利用現(xiàn)有水熱法所產(chǎn)生的壓力和溫度都還沒(méi)有達(dá)到合成金剛石所需的要求。本發(fā)明即是從解決這些問(wèn)題而著手，以圖使合成更高級(jí)別的材料的方法尋求到另一個(gè)更加廣闊新途徑。如果使高壓釜的工作壓力達(dá)到5Gpa工作區(qū)的溫度達(dá)到2000°C。 將會(huì)使他的應(yīng)用的范圍得到相當(dāng)大的提升。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上所述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種獲得超高溫超高壓的裝置，能夠承受更大的壓力和溫度，合成更高級(jí)別的材料。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種獲得超高溫超高壓的裝置，所述裝置包含高壓釜，其特征在于，所述高壓釜放置于巖石內(nèi)部平洞末端的豎井中，高壓釜分為釜體和釜蓋兩部分；所述釜體包括耐壓殼體、抗裂層和線圈；所述釜蓋包括密封圈、塞蓋、傳力柱、 預(yù)增壓管、超高壓閥和楔蓋。所述耐壓殼體的下半部?jī)?nèi)腔為柱形，上半部?jī)?nèi)腔為錐形，鑲嵌安裝在巖石豎井內(nèi)側(cè)面上，耐壓殼體的內(nèi)側(cè)面設(shè)有抗裂層，線圈內(nèi)表面設(shè)有抗裂層，線圈連有電極。所述塞蓋為錐臺(tái)型，架在耐壓殼體上，塞蓋的圓周面同耐壓殼體的圓周面緊密結(jié)合，中心開(kāi)有預(yù)留孔。所述傳力柱也為錐臺(tái)形，圓周面與耐壓殼體的圓周面緊密結(jié)合，頂面直徑與豎井直徑相同，錐臺(tái)中心開(kāi)有預(yù)留孔。所述楔蓋由上下楔臺(tái)和水平于巷道的四面對(duì)楔共六面組件組成，楔蓋的每個(gè)組件截面均為楔形，上下兩面組件分別同頂部山體和傳力柱嚴(yán)密相接，上楔蓋設(shè)有放置超高壓閥的小孔，下楔蓋開(kāi)有中心孔楔蓋底部與水平巷道在同一平面上，水平于巷道的對(duì)楔由兩根帶有螺紋的桿穿起，螺紋桿的兩端分別設(shè)有螺母；預(yù)增壓管穿過(guò)塞蓋、傳立柱和下楔蓋的預(yù)留孔并伸出附體外連接預(yù)增壓器。所述超高壓閥的控制端固定在上楔蓋底部，閥芯安裝在預(yù)增壓管內(nèi)部。進(jìn)一步地，所述耐壓殼體與塞蓋由耐高溫高壓的陶瓷作為制造原料。進(jìn)一步地，所述傳壓柱頂層由高強(qiáng)度鋼筋混凝土制成。進(jìn)一步地，所述超高壓閥由液壓機(jī)機(jī)件控制。進(jìn)一步地，所述預(yù)增壓管連有預(yù)增壓器。
本發(fā)明涉及的這種獲得超高溫超高壓的裝置，能夠使工作壓力達(dá)到5Gpa，工作區(qū)的溫度達(dá)到2000°C，從而能夠合成更高級(jí)的材料。


圖I是本發(fā)明一種獲得超高溫超高壓的裝置高壓釜的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明一種獲得超高溫超高壓的裝置高壓釜的楔蓋結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明一種獲得超高溫超高壓的裝置高壓釜工作腔的結(jié)構(gòu)示意I- 楔蓋；2_傳壓柱；3_塞蓋；4_工作腔；5_螺母；6_預(yù)增壓管；7_耐壓殼體；
8-線圈；9-超聞壓閥；10-上模蓋；11-對(duì)模；12-下模蓋；13-螺桿；14-工作介質(zhì)； 15-隔離介質(zhì)；16-石墨電極；17-工作物質(zhì)；18-抗裂層；20_抗裂層。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，為本發(fā)明高壓釜的結(jié)構(gòu)示意圖。其具體操作步驟方式如下
第一步，先將工作物質(zhì)及工作介質(zhì)裝入耐壓殼體7和線圈8形成的工作腔4中，然后放
置密封圈，蓋好塞蓋3，加蓋傳壓柱2。在耐壓殼體7和絕緣線圈的表面，均設(shè)有約5厘米厚塑性較高的的材料，稱為抗裂層，如圖中的抗裂層18和抗裂層20，作為抵償陶瓷材料等外壁微裂紋缺陷可能造成的滲漏。第二步，通過(guò)傳壓柱2中心孔接好預(yù)增壓管6，使預(yù)增壓管6的下端對(duì)準(zhǔn)封閉的工作腔4上的預(yù)留孔，預(yù)增壓管6上部連接超高壓閥門9，上端通向裝置外接預(yù)增壓器。 超高壓閥門9的運(yùn)轉(zhuǎn)由液壓機(jī)機(jī)件的螺母5控制。第三步，如圖2所示，楔蓋I由上楔蓋10、下楔蓋12、兩組對(duì)楔11組成，對(duì)楔11由螺桿13連接，兩端設(shè)有螺母5，通過(guò)預(yù)緊對(duì)楔11的螺母5使楔蓋I的各個(gè)組件之間緊密結(jié)合，使工作腔4所形成的高壓腔得到有效密封，使傳壓柱2各部位與耐壓殼體7緊密結(jié)合， 避免高壓釜在高壓下失效；本發(fā)明的楔蓋I被螺母5預(yù)緊后，楔蓋I中心部分流有空間，此空間內(nèi)放置預(yù)增壓管6、超高壓閥9和螺桿13。第四步，啟動(dòng)預(yù)增壓器，使工作腔4內(nèi)部的壓力達(dá)到500Mpa后，關(guān)閉超高壓閥門9。第五步加熱線圈8，工作腔4內(nèi)的工作介質(zhì)溫度升高至1000°C，使工作物質(zhì)的溫度上升到2000°C。第六步停止加熱，使溫度自然下降。當(dāng)工作物質(zhì)的溫度降低到500°C時(shí)，打開(kāi)超高壓閥門9，泄壓降溫。第七步當(dāng)工作物質(zhì)的溫度降到200°C時(shí)，壓力同外界平衡，取出楔蓋1，傳力柱2 和塞蓋3，取出工作物質(zhì)在超高溫高壓下所生產(chǎn)的產(chǎn)品。為了使承受如此大的壓力成為可能，優(yōu)先選擇在具有非常大體量的火成巖層中作為主要的支撐體。巖層的單軸抗壓強(qiáng)度盡量在300Mpa以上，越大越好，巖體完整。使他在缺少自由面的條件下足以承受IOOOMpa以上。這樣經(jīng)耐壓殼傳遞分散到其上的力量將不會(huì)改變他的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形態(tài)。本發(fā)明所述的具體實(shí)施方式
中，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)范圍的限制。本發(fā)明還可以選擇其他機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相同的目的，凡是在本發(fā)明構(gòu)思的精神和原則之內(nèi)，本領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種獲得超高溫超高壓的裝置，所述裝置包擴(kuò)高壓釜，其特征在于，所述高壓釜放置于巖石內(nèi)部平洞末端的豎井中，高壓釜分為釜體和釜蓋兩部分；所述釜體包括耐壓殼體、抗裂層和線圈；所述釜蓋包括密封圈、塞蓋、傳力柱、預(yù)增壓管、超高壓閥和楔蓋；所述耐壓殼體的下半部?jī)?nèi)腔為柱形，上半部?jī)?nèi)腔為錐形，鑲嵌安裝在巖石豎井內(nèi)側(cè)面上，耐壓殼體的內(nèi)側(cè)面設(shè)有抗裂層，線圈內(nèi)表面設(shè)有抗裂層，線圈連有電極；所述塞蓋為錐臺(tái)型，架在耐壓殼體上，塞蓋的圓周面同耐壓殼體的圓周面緊密結(jié)合，中心開(kāi)有預(yù)留孔；所述傳力柱也為錐臺(tái)形，圓周面與耐壓殼體的圓周面緊密結(jié)合，頂面直徑與豎井直徑相同，錐臺(tái)中心開(kāi)有預(yù)留孔；所述楔蓋由上下楔臺(tái)和水平于巷道的四面對(duì)楔共六面組件組成，楔蓋的每個(gè)組件截面均為楔形，上下兩面組件分別同頂部山體和傳力柱嚴(yán)密相接，上楔蓋設(shè)有放置超高壓閥的小孔，下楔蓋開(kāi)有中心孔楔蓋底部與水平巷道在同一平面上，水平于巷道的對(duì)楔由兩根帶有螺紋的桿穿起，螺紋桿的兩端分別設(shè)有螺母；預(yù)增壓管穿過(guò)塞蓋、傳立柱和下楔蓋的預(yù)留孔并伸出附體外連接預(yù)增壓器；所述超高壓閥的控制端固定在上楔蓋底部，閥芯安裝在預(yù)增壓管內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種獲得超高溫超高壓的裝置，其特征在于，所述耐壓殼體與塞蓋由耐高溫高壓的陶瓷作為制造原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種獲得超高溫超高壓的裝置，其特征在于，所述傳壓柱頂層由高強(qiáng)度鋼筋混凝土制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種獲得超高溫超高壓的裝置，其特征在于，所述超高壓閥由液壓機(jī)機(jī)件控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種獲得超高溫超高壓的裝置，其特征在于，所述預(yù)增壓管連有預(yù)增壓器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種獲得超高溫超高壓的裝置，能夠合成諸如金剛石之類物質(zhì)的容器。所述裝置包擴(kuò)高壓釜，高壓釜放置于巖石內(nèi)部平洞末端的豎井中，高壓釜分為釜體和釜蓋兩部分；所述釜體包括耐壓殼體、抗裂層和線圈；釜蓋包括密封圈、塞蓋、傳力柱、預(yù)增壓管、超高壓閥和楔蓋。本發(fā)明涉及的這種獲得超高溫超高壓的裝置，能夠使工作壓力達(dá)到5Gpa，工作區(qū)的溫度達(dá)到2000℃，從而能夠合成更高級(jí)的材料。
文檔編號(hào)B01J3/06GK102600765SQ201210071988
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者趙冬 申請(qǐng)人:趙冬