[发明专利]一种宝石级培育钻石的反应芯、合成块及合成方法

权利要求书

1.一种宝石级培育钻石的反应芯，其特征在于，包括绝缘芯棒(1)，所述绝缘芯棒(1)外侧依次设有加热管(2)、内保温管(3)、碳源管(4)、触媒管(5)、晶底管(6)、外保温管(7)，所述绝缘芯棒(1)为氧化铝材质，所述加热管(2)为石墨材质，所述内保温管(3)为氧化镁材质，所述触媒管(5)为铁镍钴合金管，所述晶底管(6)、外保温管(7)均为氧化铝材质，所述晶底管(6)的四周均匀设有若干晶种孔(601)。

2.如权利要求1所述的一种宝石级培育钻石的反应芯，其特征在于，所述触媒管(5)中铁、镍、钴元素的比例为5:4:1。

3.如权利要求1所述的一种宝石级培育钻石的反应芯，其特征在于，所述晶种孔的直径为0.8～2mm。

4.如权利要求1所述的一种宝石级培育钻石的反应芯，其特征在于，所述内保温管(3)的厚度为3～6mm，所述外保温管(7)的厚度为2～7mm。

5.一种包含如权利要求1～4任一所述反应芯的合成块，其特征在于，包括反应芯，所述反应芯外侧依次设有内衬(8)、叶蜡石块(9)，所述反应芯的两端由内至外依次设有导电柱(10)、铁片(11)、加热碳片(12)、堵头(13)，所述导电柱(10)、内衬(8)之间设有保温环(14)，所述保温环(14)的外侧依次设有白云石环(15)、叶蜡石环(16)。

6.一种宝石级培育钻石的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将金刚石晶种放入晶种孔(601)中；

S2：将绝缘芯棒(1)、加热管(2)、内保温管(3)、碳源管(4)、触媒管(5)、放入金刚石晶种的晶底管(6)、外保温管(7)依次嵌套在一起，组成反应芯；

S3：将反应芯放入真空炉中，抽真空至10^-3Pa及以下，加热至不低于400℃，烘烤12～15小时，自然降温，备用；

S4：将反应芯、内衬(8)、叶蜡石块(9)、导电柱(10)、铁片(11)、加热碳片(12)、堵头(13)、保温环(14)、白云石环(15)、叶蜡石环(16)组装呈合成块；

S5：将合成块放入烘箱中，在120℃-130℃下烘烤40min-60min；

S6：将烘烤后的合成块放入六面顶压机中，在85MPa下合成140～180小时，泄压并取出合成块，对反应芯进行后处理，即得宝石级培育钻石。

7.如权利要求6所述的一种宝石级培育钻石的合成方法，其特征在于，步骤S1中，金刚石晶种的粒度为10～40目。

8.如权利要求6所述的一种宝石级培育钻石的合成方法，其特征在于，步骤S6中，所述六面顶压机的缸径为650mm～1200mm。

9.如权利要求7所述的一种宝石级培育钻石的合成方法，其特征在于，步骤S1中，金刚石晶种的粒度选自10～12目、12～14目、14～16目、16～18目、18～20目、20～25目、25～30目、30～35目、35～40目中的任意一个粒度段。