[实用新型]一种阻止相变的宝石级金刚石组装结构

说明书

技术领域

本实用新型属于金刚石合成装置技术领域，具体涉及一种阻止相变的宝石级金刚石组装结构。

背景技术

宝石级金刚石主要是靠温度梯度法在高温高压下产生的，现有的金刚石组装结构如图1所示，包括中空腔结构的叶腊石块1、叶腊石块1上下两端的导电钢圈2、加热层8、保温介质层9和白云石复合材料传压层10，导电钢圈2内填充有白云石复合材料3，导电钢圈2通过金属片11与加热片12紧密接触，叶腊石块1中空腔内设有宝石级金刚石生长区域5，宝石级金刚石生长区域5包括：晶床51、碳源52和铁镍钴触媒53。在生产宝石级金刚石时，选择一定尺寸的六八面体籽晶54镶嵌在晶床51上处于低温端，碳源52处于高温端，中间放置铁镍钴触媒53，使籽晶54和碳源52之间产生温度梯度；碳源52由高温端向低温端扩散，扩散的碳被低温端的籽晶54吸附，随着时间的延长，籽晶54慢慢长成需求的宝石级金刚石。现有的金刚石组装结构存在以下问题：1、虽然白云石复合材料传压层比叶腊石块的膨胀系数大，但白云石复合材料传压层的添加并不能阻止叶腊石块在高温高压下产生的相变，不能完全弥补叶腊石块相变带来的传压性能差问题；这种相变使合成腔内的晶体生长环境产生较大变化，导致晶体质量不稳定，难以生长出品级高的磨料级金刚石，也难以保证腔体内生长的宝石级金刚石的粒径一致性；2、宝石级金刚石在高压高温精确控制的合成过程中，由于经过几十个小时、甚至上百个小时的合成，容易引发导电钢圈2不同程度的碳化，从而降低保护顶锤的作用，缩短了顶锤的使用寿命，严重者容易引发事故的产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、在高温高压下不会发生相变、有效降低表压的阻止相变的宝石级金刚石组装结构。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种阻止相变的宝石级金刚石组装结构，包括中空腔结构的叶腊石块，叶腊石块中空腔上下设置有填充有白云石复合材料的导电钢圈、叶腊石块中空腔侧面设有加热层、保温介质层和白云石复合材料传压层，叶腊石块中空腔上下依次通过加热片、金属片与导电钢圈接触，所述保温介质层和白云石复合材料传压层之间设有含硅氧化铝气凝胶套管，所述含硅氧化铝气凝胶套管两端与加热片紧密接触。

所述导电钢圈上设有高纯度高密度的石墨纸。

所述加热片为高纯度高密度的石墨纸。

所述加热层为高纯度高密度的石墨纸制成的石墨加热管。

所述保温介质层为保温介质氯化钠。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型中的保温介质层和白云石复合材料传压层之间设有含硅氧化铝气凝胶套管，高温高压下腔体内部的高温被含硅氧化铝气凝胶管隔断，热量不会外传，可以阻止叶腊石块因为高温而产生相变，给晶体的生长创造了一个稳定的环境，能够保证晶体的质量与宝石级金刚石的粒径一致性；含硅氧化铝气凝胶管不但能够有效阻止叶腊石块相变，而且同时能够改善了该装置的隔热性能与传压性能，降低外在使用表压和合成功率，达到了节约能源和降低生产成本的效果；

2、本实用新型中的导电钢圈上设有高纯度高密度的石墨纸，避免长时间的高温环境使起导电、封堵和散热作用的导电钢圈局部碳化，形成较大的电阻，烧裂顶锤，有效的保护了顶锤，延长顶锤的使用寿命，大大降低生产成本。

附图说明

图1为现有的金刚石组装结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式