[实用新型]特种金刚石合成用复合导电金属圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及金刚石合成技术领域，尤其涉及一种专门用于合成特种金刚石用的复合导电金属圈。

背景技术

目前, 在超硬材料合成领域，以生产金刚石为例，导电钢圈（由于目前金刚石行业导电金属材质多为钢材，所以通称导电钢圈）在合成块两端的中间位置，其与合成顶锤面接触，电流通过导电钢圈传导入合成腔体内部，钢圈起到导电和有效保护顶锤不被烧裂的作用。现在使用的导电钢圈多为普通U型环状导电钢圈，一般有两种，早期U型导电钢圈相对合成腔体比较大，一般腔体多大，导电钢圈就有多大，如图2所示。随着间接加热的推广，为了调整腔体温度分布，小U型环状导电钢圈被大量采用，因为U型钢圈变小，能有效阻止腔体内热量从加热两段尽快流失，减少腔体温度梯度。尽管在磨料级金刚石生产过程中，这种钢圈会发挥很好的作用，但对某些特种金刚石合成来说，比如温度梯度法生长金刚石单晶，需要较大的轴向温度梯度来加速金刚石单晶得生长，其作用不是很明显，反而起到相反的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种特种金刚石合成用复合导电金属圈，能够导电均匀、能明显增加轴向腔体温度梯度，适合特种金刚石的合成。

本实用新型采用下述技术方案：一种特种金刚石合成用复合导电金属圈，包括U型环状外圈，所述的U型环状外圈内部设置有内芯，所述的U型环状外圈与内芯之间填充叶腊石或白云石；所述的U型环状外圈和内芯均采用金属。

所述的内芯为U型环状内圈，所述的U型环状内圈与U型环状外圈同轴设置。

所述的内芯为实心柱，所述的实心柱与U型环状外圈同轴设置。

所述的金属采用钢或铜。

所述的U型环状内圈的直径为a，所述的U型环状外圈的直径为b，                                                。

所述的实心柱的直径为的直径为c，所述的U型环状外圈的直径为b，。

所述的U型环状外圈和U型环状内圈的厚度均为1～3mm。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：该复合导电金属圈导电均匀，电流可以平均分布到合成柱芯，径向温度场更加平衡；会导致轴向温度梯度增加，不适合磨料级金刚石生长，只适合温度梯度法生长的特种金刚石，比如大颗粒金刚石等。

附图说明

图1为合成腔体组装结构示意图。

图2为现有技术的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本实用新型的一种结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为本实用新型的另一种结构示意图；

图7为图6的俯视图。

具体实施方式

实施例一：如图4、图5所示，本实用新型一种特种金刚石合成用复合导电金属，包括U型环状外圈1，所述的U型环状外圈1内部设置有内芯，所述的内芯为U型环状内圈2，所述的U型环状内圈2与U型环状外圈1同轴设置；所述的U型环状外圈1与U型环状内圈2之间填充叶腊石或白云石3。所述的U型环状外圈1和U型环状内圈2的厚度均为1～3mm。 

实施例二：如图6、图7所示，与实施例一不同的是所述的内芯为实心柱4，所述的实心柱4与U型环状外圈1之间填充叶腊石或白云石3。

其中上述的U型环状外圈1、U型环状内圈2和实心柱4均采用金属，例如钢或铜或铜等，其中可以是：U型环状外圈1和内芯同时采用铜或钢；也可以是：U型环状外圈1采用钢，U型环状内圈2和实心柱4采用铜。所述的U型环状内圈2的直径为a，所述的实心柱的直径为的直径为c ，所述的U型环状外圈1的直径为b，；。

为了在更大腔体内得到高品质的金刚石，通常是要求腔体径向和轴向温度梯度尽可能的小。对某些特种金刚石来说，除了径向温度梯度小，轴向温度梯度需要适当大一些。因此本实用新型是为特种金刚石合成专门设计的一种复合导电金属圈，如图1所示，使用时，在叶腊石块的合成腔体两端分别装设本实用新型的导电金属圈5，导电金属圈5与叶腊石块6围合而成合成柱芯空腔,7为白云石。该实用新型所用导电金属圈5会使得导电更加均匀，电流可以平均分布到合成柱芯8，径向温度场更加平衡。如图1所示，电流可通过导电金属圈5中心和四周传导入合成腔体内部，能够改善腔体内部的温度分布，降低径向温度梯度。而由于本实用新型在的U型环状外圈1内部设置有内芯，内芯相当于一个金属散热源（铜散热效果更好），腔体内部散热明显会增加，轴向温度梯度会有显著增加，有利于温度梯度法生长特种金刚石。

本实用新型的目的就是针对某些特种金刚石，提供一种导电均匀、能明显增加轴向腔体温度梯度的的金刚石合成用导电金属圈。本实用新型会导致轴向温度梯度增加，不适合磨料级金刚石生长，只适合特种金刚石生长。