[发明专利]用于高压压机中的预成形容器的结构和组成

说明书

技术领域

本公开涉及用于高压压机中的容器，尤其是涉及一种用于形成超硬材料(如金刚石和立方氮化硼)的高压压机中的容器和垫片，并且还涉及密封高压压机的中央压力单元的方法。

背景技术

超硬材料，例如金刚石和立方氮化硼(CBN)，因其令人满意的材料性能为人们所知，并用于切割工具和凿岩工具中。这些超硬材料由高压高温烧结过程(HPHT烧结)形成，在这当中超硬材料微粒在高压压机中经受高温和高压。该HPHT烧结过程可包括，在不低于5GPa并大体在5到15GPa范围内的压力下以及在不低于1300℃并大体在1300-2400℃范围内的高温下挤压该材料。

此HPHT烧结过程由高压压机、例如六面顶压机、带式压机或环形压机实施。被挤压的超硬材料样品被放置在一个容器中，该容器被放置在该压机中。为了成功地将超高压力传递给该容器中的材料样品，对该容器有诸多要求。该容器应可充分变形，以传递压力给被挤压的样品，并应可在挤压和卸压过程中流动。然而，该容器也应该具有充分的强度以密封中央压力单元，以便高压可在该单元中形成。在高压多砧压机中，该容器材料的性能是动态的，因该材料在该挤压周期的不同阶段从一个区域流动到另一个区域。因此，仍然需要一种容器，其可在复杂的高压作业过程中满足传递压力和密封高压单元这样相冲突的要求。

发明内容

本发明内容用于介绍各种概念的不同选择，其将在以下具体说明书中更详尽地描述。本发明内容无意确定要保护的发明主题的关键或基本特征，也无意作为限制要保护的发明主题范围的手段。

提供了用于高压压机中的容器，尤其提供了一种用于形成超硬材料(如金刚石和立方氮化硼)的高压压机中的容器和垫片。在一个实施例中，提供了一种用于具有中央压力单元的高压压机中的容器组件。该组件包括容纳将被挤压的样品的容器和相对于该容器独立的垫片。该垫片和该容器在一界面处接触。该容器和垫片的尺寸被配置为使该界面位于该中央压力单元内。在一个实施例中，十二块垫片与该容器配合。该垫片与该容器限定了一个立方体。在一个实施例中，每块垫片限定了该立方体的一个边。在另一个实施例中，每块垫片限定了该立方体的一个突显边。

在一个实施例中，一种高压六面顶压机系统包括六个设置在中央压力单元周围的六面顶砧，相邻的砧之间有缝隙。该系统还包括放置在该中央压力单元内的容器。该容器会容纳将被挤压的样品。该系统还包括相对于该容器独立的垫片，其至少部分延伸进入该中央压力单元。在一个实施例中，十二块垫片与该容器配合。该垫片与该容器限定了一个立方体。在一个实施例中，每块垫片限定了该立方体的一个边。在另一个实施例中，每块垫片限定了该立方体的一个突显边。

在一个实施例中，提供了一种用于密封高压压机的中央压力单元的方法。该方法包括在高压压机的中央压力单元中设置容器组件。该容器组件包括容器和垫片材料。该方法还包括设置该垫片材料的至少一部分到该中央压力单元内；挤压该容器和垫片；HPHT烧结在该容器内的样品；以及卸压该高压压机。卸压该压机包括：使该垫片材料可从该中央压力单元向外移动，以及保持该中央单元上的压力密封。

附图说明

图1说明了具有立方体容器的六面顶压机砧组件的立体图。

图2A说明了包括根据本公开的一个实施例的示例容器组件的六面顶压机砧组件的剖视图。

图2B说明了根据本公开的一个实施例的示例容器组件的局部立体图。

图3A说明了根据本公开的一个实施例的示例容器组件的局部立体图。

图3B说明了根据本公开的一个实施例的示例容器组件的局部立体图。

图3C说明了根据本公开的一个实施例的示例容器组件的局部立体图。

图4说明了根据本公开的一个实施例的示例容器组件的剖视图。

图5说明了本公开的一个示例实施例的方法的流程图。

具体实施方式