[实用新型]一种宝石级金刚石单晶合成用腔体

说明书

本实用新型涉及金刚石加工技术领域，具体为一种宝石级金刚石单晶合成用腔体，包括传压筒，传压筒的内侧固定套接设有内衬筒，内衬筒的内侧中段套接设有石英层，内衬筒的内部上下两侧均固定套接第一封堵环，第一封堵环呈环状结构，其内部均嵌入有导电堵头，有益效果为：本实用在石英层的内部设置有三组绝缘筒结构，且绝缘筒的内部固定套接耐高温层，耐高温层的内部固定套接加热管，加热管的内部上下两侧均设置有碳源环，在高温高压环境下，可驱使碳源环转变为金刚石，相比传统技术，本实用在大腔体内部设置有若干小腔体，不仅使得合成腔体内部的温度分布均匀，而且合成效率也有所增加。

技术领域

本实用新型涉及金刚石加工技术领域，具体为一种宝石级金刚石单晶合成用腔体。

背景技术

目前，常见的人造金刚石合成方法有直接法、熔媒法以及外延法三种，而为了合成单晶体金刚石，常用的方法一般为直接法，其原理为：利用瞬时静态超高压高温技术，或动态超高压高温技术，或两者的混合技术，使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石。金刚石的合成必须在专门的腔体结构内部完成，而现有金刚石合成腔体存在以下不足：

1.由于腔体内部空间较大，所以导致腔体内部的温度分布不均匀，这也使得合成后的金刚石质量不佳；

2.若采用小空间的腔体来合成金刚石，则合成效率太低，不利于大规模生产制造。为此，本实用新型提出一种宝石级金刚石单晶合成用腔体用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宝石级金刚石单晶合成用腔体，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种宝石级金刚石单晶合成用腔体，包括传压筒，所述传压筒的内侧固定套接设有内衬筒，所述内衬筒的内侧中段套接设有石英层，内衬筒的内部上下两侧均固定套接第一封堵环，所述第一封堵环呈环状结构，其内部均嵌入有导电堵头，所述导电堵头的内端均贴合设置有金属片，所述金属片为圆盘状薄片结构，其内侧均贴合设置有石墨片，所述石墨片与金属片之间固定连接，且上下两块石墨片之间设有绝缘筒，所述绝缘筒的数量为三根，绝缘筒的直径均小于石英层的内侧半径，绝缘筒的内侧固定套接设有耐高温层，所述耐高温层的内部套接设有加热管，所述加热管的内部上下两侧均固定套接第三封堵环，所述第三封堵环为环状结构，其内部均嵌入有导电杆，所述导电杆的外端均与石墨片贴合，导电杆的内端均黏贴固定金属槽，所述金属槽为圆盘状结构，其内端均开设有安装腔，且所述安装腔内部均嵌入有碳源环。

优选的，所述石英层的内部上下两侧均固定套接第二封堵环，所述第二封堵环的外端与第一封堵环的内端贴合，第二封堵环的内端与石墨片的内侧面齐平，且第二封堵环的内侧直径与金属片以及石墨片的直径相等。

优选的，所述绝缘筒、耐高温层以及加热管三者均为圆管状结构，且三者高度相同，相邻二者之间紧密贴合设置。

优选的，所述第一封堵环的外端均与传压筒的端部齐平，第一封堵环的内端均与石英层的端部紧密贴合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用在石英层的内部设置有三组绝缘筒结构，且绝缘筒的内部固定套接耐高温层，耐高温层的内部固定套接加热管，加热管的内部上下两侧均设置有碳源环，在高温高压环境下，可驱使碳源环转变为金刚石，相比传统技术，本实用在大腔体内部设置有若干小腔体，不仅使得合成腔体内部的温度分布均匀，而且合成效率也有所增加。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型A-A处剖视图。

图中：1传压筒、2内衬筒、3石英层、4第一封堵环、5导电堵头、6第二封堵环、7金属片、8石墨片、9绝缘筒、10耐高温层、11加热管、12第三封堵环、13导电杆、14金属槽、15碳源环。

具体实施方式