[实用新型]一种内置供碳层金刚石合成块

说明书

技术领域

本实用新型属于合成超硬材料技术领域，特别涉及一种用于六面顶压机合成金刚石的内置供碳层金刚石合成块。

背景技术

目前，超高温高压下合成超硬材料的合成块，是由合成金刚石的石墨柱(即石墨和触媒混合粉)与位于石墨柱两端的导电钢圈及石墨柱外围的加热管、绝缘元件和传压密封介质按照一定方式组装而成的块状体。这种合成块的组装方式从外到内为：外围采用叶蜡石与白云石复合介质作为传压密封材料，两端采用导电钢圈进行通电加热，导电钢圈通过加热片与内侧的加热管紧密接触，通电时导电钢圈使加热管本身发热，经过与加热管内侧紧密接触的绝缘元件把热量传给与绝缘元件内侧紧密接触的石墨柱，使其在超高温高压下转化为金刚石。

石墨柱的最外层与绝缘元件紧密接触，此处的金刚石生长过程所需的碳源只能从内侧供给，外侧是绝缘元件，生长时供碳不足，造成外围生长的金刚石缺陷多、内部杂质多、晶形不规则，高品级金刚石少、劣质料比例高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能提高高品级金刚石比例、降低劣质料比例的内置供碳层金刚石合成块。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种内置供碳层金刚石合成块，包括外围的传压密封材料，在传压密封材料的两端设有导电钢圈，导电钢圈内端通过加热片与内部的加热管顶接，加热管内侧紧贴设有绝缘元件，绝缘元件包围其内的石墨柱，所述的绝缘元件与石墨柱之间设有供碳层。

所述的供碳层与石墨柱的形状相适应。

本实用新型采用内置有供碳层的金刚石合成块，即在绝缘元件与石墨柱外围之间增设一层供碳层，使石墨柱的最外层金刚石在生长过程中能从四面八方获得补充碳源，碳源充分、均匀，使外围生长的金刚石颗粒饱满、缺陷少、内部杂质少、晶形规则，有效提高了高品级金刚石的比例，降低了劣质料比例。经试验，在绝缘元件与石墨柱之间增设一层0.1mm厚的超薄型石墨纸作为内置供碳层后，采用传统的工艺技术参数，合成出了10万ct金刚石产品，经提纯、选型后，高品级金刚石比例提高了6.5％，劣质料比例降低了9％，经济效益可观。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的内置供碳层金刚石合成块，其包括从外到内设置的外围传压密封材料1，在传压密封材料1的两端设置导电钢圈2，导电钢圈2的内端面通过加热片3与内部的加热管4顶接，导电钢圈2通电发热，经过加热片3使加热管4发热，加热管4内侧紧贴设有绝缘元件5，绝缘元件5内侧敷设一层供碳层7，供碳层7包围其内的石墨柱6，供碳层7与石墨柱6的形状相适应。供碳层7是一层0.1mm厚的超薄型石墨纸，由该层石墨纸向石墨柱6的外层补充供给金刚石生长过程中所需的碳源。

在本实施方式中，传压密封材料1是叶蜡石与白云石复合介质，石墨柱6由石墨和触媒混合粉压制而成。

在本实用新型中，采用内置有供碳层7的金刚石合成块，即在绝缘元件5与石墨柱6外围之间增设一层0.1mm厚的超薄型石墨纸，使石墨柱6的最外层金刚石在生长过程中能从四面八方获得补充碳源，从而提高高品级金刚石的比例。