一種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在六面頂壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)合成人造金剛石聚晶(pcd)、立方氮化硼聚晶(pcbn)的組裝合成腔體結(jié)構(gòu)，屬于非金屬超硬材料高壓合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在金剛石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的合成生產(chǎn)中，需要六面頂壓機(jī)為合成提供密閉腔體及高壓環(huán)境，為了能夠合成金剛石聚晶和立方氮化硼聚晶，需在高壓環(huán)境下的合成腔體內(nèi)提供1500度以上高溫。為獲得此高溫高壓的合成條件，行業(yè)普遍采用六面頂產(chǎn)生高壓，采用石墨作為基體合成金剛石聚晶及立方氮化硼聚晶，石墨基體不僅作為合成發(fā)熱體，同時(shí)作為壓力傳遞介質(zhì)。合成過(guò)程中，由于聚晶的合成會(huì)帶來(lái)體積的改變，使石墨基體的發(fā)熱、傳壓受到一定影響，造成合成腔體內(nèi)的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)不均勻，最終形成人造金剛石聚晶(pcd)、立方氮化硼聚晶(pcbn)生產(chǎn)質(zhì)量的不穩(wěn)定。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)國(guó)內(nèi)聚晶生產(chǎn)行業(yè)采用石墨基體加熱方式帶來(lái)的合成腔體內(nèi)溫度、壓力場(chǎng)均勻度的問(wèn)題，提供一種新的間接加熱組裝結(jié)構(gòu)方式，該組裝結(jié)構(gòu)使聚晶合成實(shí)現(xiàn)加熱體與傳壓體分離，具有溫度場(chǎng)均勻，加熱穩(wěn)定，傳壓穩(wěn)定和單次多粒合成，保證了聚晶的合成品質(zhì)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括有由金剛石微粉或立方氮化硼微粉與結(jié)合劑預(yù)壓成的聚晶本體粉末柱(1)，所述的聚晶本體粉末柱(1)外設(shè)置石墨隔離管(2)，石墨隔離管(2)設(shè)置在氧化鎂基體杯(3)內(nèi)，氧化鎂基體杯⑶外設(shè)置加熱石墨帶(4)，在加熱石墨帶(4)外設(shè)置白云石襯套(5)，在白云石襯套
[5]外側(cè)設(shè)置葉蠟石塊￠)，在氧化鎂基體杯(3)的上下兩端設(shè)置氧化鎂片(7)，在氧化鎂片
(7)的上下兩外側(cè)設(shè)置發(fā)熱石墨圓片(8)，在發(fā)熱石墨圓片(8)的上下兩外端設(shè)置導(dǎo)電鋼圈
(9)0
[0006]其中，所述的石墨隔離管⑵厚度為lmm0
[0007]其中，所述的加熱石墨帶⑷的厚度為0.5-1.0mm。
[0008]其中，所述的氧化鎂基體杯(3)上設(shè)有多個(gè)聚晶本體粉末柱腔孔(10)。
[0009]其中，所述的氧化鎂基體杯(3)至少設(shè)置兩層。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:在現(xiàn)有的聚晶合成腔體的基礎(chǔ)上，采用氧化鎂(MgO)材料替代部分發(fā)熱石墨基體，并采用加熱石墨帶專用于加熱，使隔離石墨管從加熱中分離出來(lái)，由于氧化鎂具有耐高溫(熔點(diǎn)2500度)，絕緣不相變，因此在高溫高壓下可將六面頂壓機(jī)的壓力傳遞到聚晶本體柱，保證金剛石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的聚晶的收縮比；同時(shí)避免隔離石墨管參與發(fā)熱，保證了金剛石聚晶(pcd)和立方氮化硼聚晶(pcbn)的聚晶合成時(shí)內(nèi)部溫度均勾。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是氧化鎂基體杯一層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖2俯視不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3所示:下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0015]—種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，它包括有由金剛石微粉或立方氮化硼微粉與結(jié)合劑預(yù)壓成的聚晶本體粉末柱1，所述的聚晶本體粉末柱1外設(shè)置石墨隔離管2，石墨隔離管2設(shè)置在氧化鎂基體杯3內(nèi)，氧化鎂基體杯3外設(shè)置加熱石墨帶4，在加熱石墨帶4外設(shè)置白云石襯套5，在白云石襯套5外側(cè)設(shè)置葉蠟石塊6，在氧化鎂基體杯3的上下兩端設(shè)置氧化鎂片7，在氧化鎂片7的上下兩外側(cè)設(shè)置發(fā)熱石墨圓片8，在發(fā)熱石墨圓片8的上下兩外端設(shè)置導(dǎo)電鋼圈9。
[0016]所述的石墨隔離管2厚度為lmm0
[0017]所述的加熱石墨帶4的厚度為0.5-1.0mm。
[0018]所述的氧化鎂基體杯3上設(shè)有三個(gè)聚晶本體粉末柱腔孔10。
[0019]所述的氧化鎂基體杯3設(shè)置兩層(不限于兩層)。
[0020]制作時(shí)，將壓制好的聚晶本體粉末柱1放入隔離石墨管2內(nèi)，再將三粒裝有粉末柱1的石墨管2放入氧化鎂基體杯3內(nèi)，將填裝好的氧化鎂基體杯3加氧化鎂片7外層裹裝加熱石墨帶4，最后將裹裝好的氧化鎂基體杯3裝入含白云石襯套5的葉蠟石塊6中，兩端裝好發(fā)熱石墨圓片8及導(dǎo)電鋼圈9即可進(jìn)行合成。
[0021]氧化鎂基體杯3的制作中需選用優(yōu)質(zhì)氧化鎂材料粒度達(dá)到100目以上，加入特殊處理結(jié)合劑在20噸以上四柱壓機(jī)壓制。壓制順序:氧化鎂粉末與結(jié)合劑充分混合后稱取一定重量(每次誤差小于0.5克)，倒入壓制模具壓制，經(jīng)一定時(shí)間保壓形成氧化鎂基體杯3，每次壓制尺寸公差小于0.1mm，氧化鎂基體杯3脫模后放入烘箱按烘烤工藝進(jìn)行焙燒(最高溫度控制在310°C )，焙燒完成后放入儲(chǔ)存烘箱保存待用或真空包裝。
[0022]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形和修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括有由金剛石微粉或立方氮化硼微粉與結(jié)合劑預(yù)壓成的聚晶本體粉末柱(1)，所述的聚晶本體粉末柱(1)外設(shè)置石墨隔離管(2)，石墨隔離管(2)設(shè)置在氧化鎂基體杯(3)內(nèi)，氧化鎂基體杯(3)外設(shè)置加熱石墨帶(4)，在加熱石墨帶(4)外設(shè)置白云石襯套(5)，在白云石襯套(5)外側(cè)設(shè)置葉蠟石塊出)，在氧化鎂基體杯(3)的上下兩端設(shè)置氧化鎂片(7)，在氧化鎂片(7)的上下兩外側(cè)設(shè)置發(fā)熱石墨圓片(8)，在發(fā)熱石墨圓片(8)的上下兩外端設(shè)置導(dǎo)電鋼圈(9)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的石墨隔離管(2)厚度為1mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的加熱石墨帶(4)的厚度為0.5-1.0_。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的氧化鎂基體杯(3)上設(shè)有多個(gè)聚晶本體粉末柱腔孔(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的氧化鎂基體杯(3)至少設(shè)置兩層。
【專利摘要】一種合成人造金剛石聚晶、立方氮化硼聚晶的組裝結(jié)構(gòu)，它包括有聚晶本體粉末柱，所述的聚晶本體粉末柱外設(shè)置石墨隔離管，石墨隔離管設(shè)置在氧化鎂基體杯內(nèi)，氧化鎂基體杯外設(shè)置加熱石墨帶，在加熱石墨帶外設(shè)置白云石襯套，在白云石襯套外側(cè)設(shè)置葉蠟石塊，在氧化鎂基體杯的上下兩端設(shè)置氧化鎂片，在氧化鎂片的上下兩外側(cè)設(shè)置發(fā)熱石墨圓片，在發(fā)熱石墨圓片的上下兩外端設(shè)置導(dǎo)電鋼圈。本實(shí)用新型的有益效果是：由于氧化鎂耐高溫，絕緣不相變，因此在高溫高壓下可將六面頂壓機(jī)的壓力傳遞到聚晶本體柱，保證金剛石聚晶和立方氮化硼聚晶的收縮比；同時(shí)避免隔離石墨管參與發(fā)熱，保證了金剛石聚晶和立方氮化硼聚晶的聚晶合成時(shí)內(nèi)部溫度均勻。
【IPC分類】B01J3/06
【公開(kāi)號(hào)】CN204973809
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520582531
【發(fā)明人】楊燁, 鄧華, 邢英, 王永嬌, 劉樹(shù)坤, 李立輝
【申請(qǐng)人】晶日金剛石工業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月5日