[实用新型]一种超硬材料反应室及其导电密封塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及超硬材料合成领域，特别是一种超硬材料反应室及其导电密封塞。

背景技术

人造金刚石、立方氮化硼是世界上硬度最高的两种材料，用他们制成的砂轮、刀具、钻头等工具广泛应用于机械加工、建材、石油开采等领域。目前工业上人造金刚石、立方氮化硼的生产绝大多数采用高温高压静态合成法，提供高温高压条件的设备主要有六面顶和两面顶液压机。在合成人造金刚石、立方氮化硼时，原料及触媒被装填在作为密封介质的正六面体合成块的中空腔体中，两端加装导电钢圈进行密封，同时可通电加热。由于合成过程中腔体内为高温高压环境，对正六面体合成块与导电钢圈密封性要求较高，生产中容易发生腔体内高温物料泄露冲出及导电钢圈发热熔融现象，对生产稳定十分不利。

专利号为200420071508.8的中国专利文件公开了一种超硬材料合成用的高位高压合成组装件，包括合成块本体和导电钢圈，合成块中设有反应用的空腔，空腔两端的开口处设有导电钢圈，导电钢圈由上下两部分构成，（下述U型，π型均是指截面形状）上部分为π型，下部分为U型，π型导电钢圈与合金顶锤接触，U型钢圈与空腔内的电阻发热体接触，这种结构能够提高导电效率；且反应用的空腔直径大于开口处直径，提高了密封性与安全性。

上述方案的下U型钢圈与上π型钢圈的连接结构，配合对位比较复杂，而且下层钢圈与电阻加热体接触部分发热容易将下层钢圈熔化。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超硬材料反应室及其导电密封塞，用以解决现有技术中的两层钢圈结构配合对位复杂、易熔化的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种超硬材料反应室，包括六面体合成块，该六面体合成块内部设有合成腔体，合成腔体于六面体合成块的两相对端面上开口，所述合成腔体包括开口段和两开口段之间的本体部分，每个开口段中设有密封所述合成腔体的导电密封塞，该导电密封塞包括外侧的导电钢圈及内侧的导电体，所述导电钢圈由用于与合金顶锤导电接触的外端盖及外端盖内侧的导电筒体一体构成，所述导电钢圈截面呈π型，所述导电体为一个导电垫片，该导电垫片与所述导电筒体端面配合、直接接触。

进一步的，所述导电垫片为钛环，钛环与所述导电筒体端面配合、直接接触。所述合成腔体的开口段尺寸小于本体部分的尺寸。

本实用新型的另一种方案是：一种超硬材料反应室的导电密封圈，该导电密封塞包括外侧的导电钢圈及内侧的导电体，所述导电钢圈由用于与合金顶锤导电接触的外端盖及外端盖内侧的导电筒体一体构成，所述导电钢圈截面呈π型，所述导电体为一个导电垫片，该导电垫片与所述导电筒体端面配合、直接接触。

进一步的，所述导电垫片为钛环，钛环与所述导电筒体端面配合、直接接触。

用导电垫片替代原来的U型下层导电钢圈，有如下优点：1，简化了配合对位方式。2，同等条件下，减小了腔体开口段长度，增加了反应腔体本体部分的体积。3，原来的情况下，电流通过U型导电钢圈端面流入电阻加热层，而现在是从导电垫片流入电阻加热层，两个电流通路相比较，前者包括更多的电阻加热体，而且该部分的电阻加热体是在反应腔体本体部分的端面上，该部分的发热容易导致下层钢圈熔化，而且于腔体的均匀热传导不利，造成能量的浪费。所以采用导电垫片能够防止熔化，并且改善电流加热效果。

进一步的，导电垫片采用钛环，钛的熔点高于钢铁，不易熔化，而且采用环形结构能够减少钛金属的用量，节约成本。

附图说明

图1是反应室的第一种实施方式的结构图；

图2是反应室的第二种实施方式的结构图；

图3是导电密封塞的第一种实施方式的结构图；

图4是导电密封塞的第二种实施方式的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

反应室的第一种实施方式

如图1所示的反应室，包括叶蜡石六面体合成块3，由对称的上下两部分构成。六面体合成块3内部设有合成腔体，合成腔体于合成块3的两相对端面上开口，合成腔体包括开口段和两开口段之间的本体部分，每个开口段中设有密封所述合成腔体的导电密封塞，该导电密封塞包括外侧的导电钢圈1及内侧的导电体2，导电钢圈由用于与合金顶锤导电接触的外端盖及外端盖内侧的导电筒体一体构成，导电钢圈轴向截面呈π型，导电体2为一个导电垫片，该导电垫片与导电筒体端面配合、直接接触。导电垫片与腔体中的电阻加热体（采用石墨）导电接触。导电垫片采用钢或钛等金属材料。