[发明专利]一种钻石生成装置及其生成方法

说明书

本发明涉及钻石生成制备技术领域，尤其涉及一种钻石生成装置及其生成方法，包括:机架；炉体，设置在机架上，炉体的上端敞开；反应器皿，设置在炉体内，反应器皿的上方设置有钼板，下端连接有等料器皿；加热组件，设置在炉体内，并且沿周向布置在反应器皿的周围；炉盖，可拆卸盖设在炉体的上端，并且炉盖上设置有观察口和摄像头；本发明的钻石生成装置将反应器皿置入炉体内，反应器皿的上方设置钼板，下端连接等料器皿，铜催化剂和钻石晶籽放入反应器皿内，并且往炉体内通入气体，通过加热组件进行加热后，气体分解成和，而原子经过铜催化剂进行排序和整理，在钻石晶籽的周围以重新排列沉积，生成大体积的钻石。

技术领域

本发明涉及钻石生成制备技术领域，尤其涉及一种钻石生成装置及其生成方法。

背景技术

钻石是世界上最硬的材料，以其独特的性能广泛应用于电子、航天、激光发射器、钻石饰品等领域，具有优异的光、电、热导等综合性能，具有广泛的应用前景；现有已知的无色钻石主要来源于天然钻石矿，而天然钻石的形成需要上亿年，产量稀少，价格昂贵，长期开采则会造成天然钻石资源的枯竭，而且成本极高。

目前，人工合成钻石的方法已有研究，其方法主要以CVD和温差法为主，但温差法由于碳源受温差的影响在触媒中分布不均匀，因此导致内外钻石在生长时接受的碳原子不均衡，因此晶型不一，无法制备大体积的钻石，制约了钻石在工业上大规模应用的前景。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种钻石生成装置，能够形成大体积的钻石。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种钻石生成装置，包括:机架；炉体，设置在所述机架上，所述炉体的上端敞开，并且所述炉体的底部设置有肋条；反应器皿，设置在所述炉体内，所述反应器皿的上方设置有钼板，下端连接有等料器皿；加热组件，设置在所述炉体内，并且沿周向布置在所述反应器皿的周围；炉膛，架设在所述肋条上，并且所述炉膛具有上端敞开的反应腔，所述反应器皿设置在所述反应腔内；炉盖，可拆卸盖设在所述炉体的上端，并且所述炉盖上设置有观察口和摄像头，所述炉盖的内测还设置有可盖设在所述反应腔上端的内盖。

作为上述方案的进一步改进，所述加热组件包括若干个加热棒，若干个所述加热棒沿所述反应腔的周向分布。

作为上述方案的进一步改进，所述炉膛的下端设有落料通道，所述落料通道上设置有坩埚管。

作为上述方案的进一步改进，所述反应器皿上开设有落料孔，所述落料孔处连接有外置的堵料杆。

作为上述方案的进一步改进，所述炉体的底部还设置有可拆卸的等料组件，所述等料器皿容置在所述等料组件内。

本发明还提供一种一种钻石生成方法，其特征在于，包括：

在反应器皿内置入铜催化剂和若干个钻石晶籽；

在反应腔内通入CH₄，将铜催化剂加热至1100℃～1300℃；

CH₄分解为C和H₂，C在钻石晶籽以钻石晶格的形式排列沉积，生成大体积的钻石；

CH₄的化学分解式为：

本发明的有益效果有：本发明的钻石生成装置将反应器皿置入炉体内，反应器皿的上方设置钼板，下端连接等料器皿，铜催化剂和钻石晶籽放入反应器皿内，并且往炉体内通入CH₄气体，通过加热组件进行加热后，CH₄气体分解成C和H₂，而C原子经过铜催化剂进行排序和整理，在钻石晶籽的周围以重新排列沉积，生成大体积的钻石。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：