[实用新型]金刚石压机

说明书

本实用新型涉及高温高压实验研究技术领域，具体涉及一种金刚石压机包括压头和缸筒，压头包括压台和与压台台面垂直布置的压杆；压杆的杆身与缸筒的内筒壁滑动配合，压台台面与缸筒的筒口边沿处存在空隙且压台台面与缸筒筒壁之间由螺栓连接；所述压杆的端面以及与压杆端面相邻布置的缸筒筒底上设有开口方向彼此相对的两个凹槽，两个碳化钨坐垫分别容置于两个凹槽内，且连接在两个碳化钨坐垫上的两块金刚石压砧的压砧面正对设置构成抵靠配合；所述碳化钨坐垫上设有环形加热炉，两块金刚石压砧容置于加热炉中部的加热腔内。本实用新型结构简单，制造成本低，使用方便，同时能产生数百GPa的压力和1200℃左右的温度，满足高温高压研究实验的要求。

技术领域

本实用新型涉及高温高压实验研究技术领域，具体涉及一种金刚石压机。

背景技术

固体、流体及其混合体系的高温、高压实验一直是人们了解各种物质及体系的成分、结构、性状和过程的重要手段。因此，开展各种物质及体系的高温高压实验研究具有重要的理论和实际意义。

目前，有关于高温高压实验研究所采用的金刚石压腔(DAC)技术是通过使用电阻丝加热的方式来提供800℃以下的低实验温区，使用激光内加热的方法提供800℃以上的高实验温区。上述两种方法存在的不足之处在于：前者受限于金刚石压腔体积和实验表征方法而采用水泥胶固定加热炉和热电偶，这一不仅操作麻烦，而且水泥胶受热易变形而使加热炉和热电偶脱落，导致实验失败；后者的问题在于成本较高、操作复杂，且很难与现有的实验技术结合进行原位加热表征。

此外，目前常用的金刚石压机所用材料为440C钢材，其在高温下容易变形而损坏压机，难以完成600℃以上的高温高压试验。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于现有金刚石压机成本高、结构复杂、实验温度低。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种金刚石压机，其特征在于：包括压头和缸筒，压头包括压台和与压台台面垂直布置的压杆；压杆的杆身与缸筒的内筒壁滑动配合，压台台面与缸筒的筒口边沿处存在空隙且压台台面与缸筒筒壁之间由螺栓连接；

所述压杆的端面以及与压杆端面相邻布置的缸筒筒底上设有开口方向彼此相对的两个凹槽，两个碳化钨坐垫分别容置于两个凹槽内，且连接在两个碳化钨坐垫上的两块金刚石压砧的压砧面正对设置构成抵靠配合；

所述碳化钨坐垫上设有环形加热炉，两块金刚石压砧容置于加热炉中部的加热腔内。

进一步的，所述缸筒上邻近筒底处的筒壁上开设有两个相对布置的缺口，缺口与加热腔连通构成压腔。

进一步的，所述加热炉包括底板和底板上的加热座，加热座与底板一体成型或螺栓连接，底板和加热座同心布置有贯穿加热炉上下方向的通孔，通孔所在位置处构成加热腔，加热炉上设有用于穿设加热丝的穿丝孔和用于布设热电偶的连接孔。

进一步的，所述穿丝孔在加热座的径向方向上均匀布置。

进一步的，所述热电偶从压机外部经缸筒延伸进加热腔内，连接孔布设在加热座的径向方向上。

进一步的，所述缸筒筒壁上设有连接管道，连接管道的管口与连接孔的孔口位置对应，且连接管道管道内和连接孔孔内分别设有双孔陶瓷管，热电偶的两根裸丝分别从双孔陶瓷管的两个管道内进入加热腔。

进一步的，所述加热炉所用材质为氧化铝陶瓷。

进一步的，还包括L型电极接头，电极接头的一端与外部电源连接，另一端与穿设在加热炉上的加热丝相连。

进一步的，还包括围设在缸筒外周的冷却水套，冷却水套上设有冷水进口和热水出口，冷却水套与缸筒之间通过螺柱相连。

进一步的，还包括布设在缸筒上的通气管道，保护气体自外部经通气管道延伸进压腔中。