[发明专利]一种合成金刚石用绝缘元件

说明书

技术领域

 本发明涉及一种金刚石合成装置，确切地说是一种合成金刚石用绝缘元件。

背景技术

人造金刚石是在高温高压下合成的，具体通过六面顶压机内的合成块间接加热高压合成。合成块内设置合成芯柱，合成芯柱外围套钢杯，钢杯外围为绝缘元件，绝缘层外围套加热元件。绝缘元件由绝缘管和绝缘片组成。绝缘元件的材质为白云石或者陶瓷，均存在强度低的缺点，运输及合成过程中破损率较高；并且保温效果差，合成所需功率较高；合成的金刚石内部点杂质多。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种合成金刚石用绝缘元件。

一种合成金刚石用绝缘元件，包括绝缘管和绝缘片，和绝缘片扣装在绝缘管上，绝缘管和绝缘片的材料由氧化镁、氧化锆、六方氮化硼和水玻璃组成，氧化镁和氧化锆的重量比为1:3—3:1,六方氮化硼的重量为氧化镁和氧化锆重量之和的4-6%，水玻璃的重量为氧化镁、氧化锆和六方氮化硼重量之和的10-15%。

所述的氧化镁为电工级氧化镁，纯度≥95%，粒度为-200目。

所述的氧化锆纯度大于99%。

所述的六方氮化硼纯度大于99%。

绝缘元件的制备方法为：①将氧化镁、氧化锆、六方氮化硼粉体倒入混砂机内搅拌均匀；②再将水玻璃倒入混砂机内搅拌15分钟，得到混合料；③再将混合料过30目筛网，取筛上料；④筛上料放入压机中料压制，压制的形状为绝缘管和绝缘片的形状，得到半成品；⑤将半成品置入烧结冷却一体炉进行烧结,烧结温度900℃，烧结时间1小时；再通入冷风进行快速降温，得到绝缘元件。

所述的制备方法中步骤⑤的烧结冷却一体炉包括炉体，炉体底部设置热气进气管，炉体内均匀设置数根接热管；炉体内设置数个固定圈，固定圈分层排列，固定圈的侧边与炉体内壁通过固定柄连接，固定圈上均匀分布数个固定座，固定座由数根呈圆形均匀分布竖杆和圆环组成，圆环将与各个竖杆连接，固定圈设置固定座处开设通孔；炉体上安装搅拌装置和通气装置，搅拌装置和通气装置分别与炉体配合，所述的搅拌装置由封盖、搅拌电机、搅拌轴、搅拌叶组成，封盖与炉体的顶部配合，封盖顶部设置搅拌电机，封盖下部设置搅拌轴，搅拌轴与搅拌电机的输出轴连接，搅拌轴上设置搅拌叶，搅拌轴穿过固定圈；所述的通气装置由顶盖、冷风进气管、环形管、数个冷风支管连接构成，顶盖与炉体的顶部配合，顶盖上部安装环形管，环形管上连接冷风进气管，环形管下部设置冷风支管，冷风支管上开设出风口，冷风支管底部为通透的孔，冷风支管穿过通孔，出风口的高度与固定座位置相同。所述的炉体底部为弧形底。

本发明的优点在于：本发明所述的绝缘元件的强度高，在运输和合成过程中能够承受较大的外力，避免因破损造成的损失；保温效果好，热传导系数低于3.657W·m^-1·K^-1，能够保持合成过程的温度，提高金刚石很成的质量；采用该绝缘元件合成的金刚石内部点杂质明显减少。该绝缘元件的电阻率大于10¹⁶Ω/cm，是一种理想的绝缘材料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；图2是沿图1A-A线的剖视结构示意图；图3是本发明的结构示意图之二；图4是本发明的搅拌装置的结构示意图；图5是本发明通气装置结构示意图；图6是图5的俯视结构示意图；图7是图1的Ⅰ局部放大结构示意图。

附图标记：1搅拌电机 2封盖 3搅拌轴 4进气管 5固定柄 6固定圈 7固定座 8绝缘管 9搅拌叶 10炉体 11加热管 12弧形底 13通孔 14冷风进气管 15环形管 16顶盖 17冷风支管 18出风口。 

具体实施方式

一种合成金刚石用绝缘元件，其特征在于：包括绝缘管和绝缘片，和绝缘片扣装在绝缘管上，绝缘管和绝缘片的材料由氧化镁、氧化锆、六方氮化硼和水玻璃组成，氧化镁和氧化锆的重量比为1:3—3:1,六方氮化硼的重量为氧化镁和氧化锆重量之和的4-6%，水玻璃的重量为氧化镁、氧化锆和六方氮化硼重量之和的10-15%。

具体组分为为：