專利名稱：博士帽導(dǎo)電鋼圈的制作方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　博士帽導(dǎo)電鋼圈

　　技術(shù)領(lǐng) 域本實(shí)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(guó)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(shí)通過(guò)導(dǎo)電鋼圈使加熱元件本身發(fā)熱，然后經(jīng)過(guò)與加熱元件內(nèi)側(cè)緊密接觸的絕緣元件，透過(guò)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(duì)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(shí)，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(shì)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(zhǎng)的5. 5飛.OGpa條件下，溫度在162(Γ1720Κ 時(shí)，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(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

　　實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠阻止未脫水的葉蠟石由于存在結(jié)構(gòu)水而在高溫高壓下發(fā)生相變的博士帽導(dǎo)電鋼圈。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是博士帽導(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)、無(wú)水分葉蠟石環(huán)，博士帽鋼圈內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯、無(wú)水分葉蠟石芯。葉蠟石環(huán)厚度與葉蠟石芯厚度相同，無(wú)水分葉蠟石環(huán)厚度與無(wú)水分葉蠟石芯厚度相同，葉蠟石環(huán)厚度與無(wú)水分葉蠟石環(huán)厚度之比為2 :1，葉蠟石芯厚度與無(wú)水分葉蠟石芯厚度之比為2 :1。本實(shí)用新型中帶來(lái)的有益效果是1.由于導(dǎo)電鋼圈內(nèi)材質(zhì)都為葉蠟石，性能一樣，不會(huì)存在局部溫度高的現(xiàn)象，不影響合成內(nèi)部的均勻傳熱，所以可以為金剛石的生長(zhǎng)提供一個(gè)均勻而又穩(wěn)定的壓力溫度場(chǎng)；2.由于導(dǎo)電鋼圈內(nèi)葉蠟石芯(葉蠟石傳壓性能好)的填充，可以降低合成金剛石的使用表壓；3.使用全部脫水的葉蠟石套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石上，可以阻止未脫水的葉蠟石由于存在結(jié)構(gòu)水而在高溫高壓下發(fā)生相變，二者結(jié)合可以明顯提高合成腔體內(nèi)部壓力，變相降低合成外部使用表壓，大大提高合成設(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(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實(shí)施方式

　　如圖2所示，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、無(wú)水分葉蠟石環(huán)5，博士帽鋼圈1內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯4、無(wú)水分葉蠟石芯6。葉蠟石環(huán)3厚度與葉蠟石芯4厚度相同，無(wú)水分葉蠟石環(huán)5厚度與無(wú)水分葉蠟石芯 6厚度相同，葉蠟石環(huán)3厚度與無(wú)水分葉蠟石環(huán)5厚度之比為2 :1，葉蠟石芯4厚度與無(wú)水分葉蠟石芯6厚度之比為2:1。本實(shí)用新型制作時(shí)，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，套裝在博士帽鋼圈上；把葉蠟石在1223K加熱lh，使其全部脫水，之后加入粘結(jié)劑玻璃水壓制成無(wú)水分葉蠟石環(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P1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，填充在博士帽鋼圈的內(nèi)徑里；把葉蠟石在1223K加熱lh，使其全部脫水，之后加入粘結(jié)劑玻璃水壓制成無(wú)水分葉蠟石芯6，外圓等于博士帽鋼圈壁1-2的內(nèi)徑，填充在博士帽鋼圈內(nèi)徑里的葉蠟石芯上；使用全部脫水的葉蠟石套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石上，可以阻止未脫水的葉蠟石由于存在結(jié)構(gòu)水而在高溫高壓下發(fā)生相變，二者結(jié)合可以明顯提高合成腔體內(nèi)部壓力，變相降低合成外部使用表壓，大大提高合成設(shè)備的使用壽命。

　　權(quán)利要求1.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)、無(wú)水分葉蠟石環(huán)，博士帽鋼圈內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯、無(wú)水分葉蠟石芯。

　　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，無(wú)水分葉蠟石環(huán)厚度與無(wú)水分葉蠟石芯厚度相同，葉蠟石環(huán)厚度與無(wú)水分葉蠟石環(huán)厚度之比為2 :1，葉蠟石芯厚度與無(wú)水分葉蠟石芯厚度之比為2:1。

　　專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)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)、無(wú)水分葉蠟石環(huán)，博士帽鋼圈內(nèi)部自上而下填充有葉蠟石芯、無(wú)水分葉蠟石芯。本實(shí)用新型使用全部脫水的葉蠟石套裝在博士帽鋼圈的葉蠟石上，可以阻止未脫水的葉蠟石由于存在結(jié)構(gòu)水而在高溫高壓下發(fā)生相變，二者結(jié)合可以明顯提高合成腔體內(nèi)部壓力，變相降低合成外部使用表壓，大大提高合成設(shè)備的使用壽命。

　　文檔編號(hào)B01J3/06GK202061601SQ20112009096

　　公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:鄭州人造金剛石及制品工程技術(shù)研究中心有限公司