专利名称：用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超硬材料加工装置，具体地说是涉及一种用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室。
背景技术：
合成立方氮化硼和人造金刚石是在高温高压条件下完成的，外部的超高压力通过传压、保温、绝缘介质正方块的密封来和传递使反应室内产生超高压强一般是在叶腊石块内设置加热体，而叶腊石块一般内腔各处直径一致，该叶腊石块内腔的电阻加热体通过外部提供的电流发热而产生高温，使反应室内部产生高温高压以满足生长立方氮化硼和人造金刚石的条件。由于适合生长条件的温度和压力是通过传导和传递实现的，在反应室内不可避免地有压强梯度和温度梯度存在。压力和温度传导的特性造成现有的反应室内压强和温度分布不合理，就合成立方氮化硼和人造金刚石而言，由于现有反应室中叶腊石块和加热体的结构特点，使得反应室中温度高处压强低，温度低处压强高，不利于材料的生长、这种温度分布不适应压强分布的情况随着高温高压反应室尺寸的扩大变得越来越明显。
发明内容
本实用新型的目的就在于提供一种能改善反应室内部的温度分布，可以满足立方氮化硼和人造金刚石的生长条件的用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室。
本实用新型的目的可通过以下措施来实现本实用新型包括带中空腔的叶腊石块以及安置在叶腊石块中的电阻加热体，叶腊石块是由对称的上下两部分构成，且各部分叶腊石块的内腔中其一端部的空腔直径大于另一端部的空腔直径所述电阻加热体沿轴向其中部壁厚大于两端的壁厚。
本实用新型中的电阻加热体是由筒形加热体和安置在加热体中部的加厚加热体构成。当然，为使电阻加热体沿轴向其中部壁厚大于两端的壁厚。可采用在中部增设加热体或直接将改变加热体壁厚等结构，而叶腊石块的内腔应根据加热体的形状做适应性调整。
本实用新型由于采用沿轴向的中部厚度大于两端的厚度的电阻加热体以及内腔直径不同的叶腊石块的结构。与现有技术相比，通过沿轴向厚度不均匀的圆筒形电阻加热体形成沿轴向不同位置电阻不同的结构，改变了高温高压合成反应室内部的温度分布。以适应反应室内部的压强梯度，使反应室内部适合立方氮化硼和人造金刚石的生长的区域变宽，更容易合成出优质的立方氮化硼和人造金刚石产品。
图8是本实用新型的总装示意图图1是本实用新型中电阻加热体的示意图图2是本实用新型中叶腊石块的示意图图3、图5、图7分别是本实用新型中电阻加热体的各种变形示意图图4、图6分别是本实用新型中叶腊石块(半块)的各种变形示意图具体实施方式
如图所示本实用新型包括带中空腔的叶腊石块3以及安置在叶腊石块3的电阻加热体9，叶腊石块3是由对称的上下两部分构成，且各部分叶腊石块的内腔中其一端部的空腔直径大于另一端部的空腔直径；所述电阻加热体9沿轴向其中部壁厚大于两端的壁厚。电阻加热体9是由筒形加热体1和安置在加热体1中部的加厚加热体2构成。
本实用新型的工作原理如下本实用新型使用的沿轴向厚度不均匀的圆筒形电阻加热体如图1所示，将电阻加热体分为1、2两个加热体，在加热体1两端加上电压后，由于有加热体2的并联旁路作用。加热体1、2重叠部分发热量小于非重叠部分，加热体1、2共同发出的热量使加热体1沿轴向的温度中央低、两端高。由于为两端的散热和向中央的传导，经过一定时间后、加热体1沿轴向的温度趋于平衡，更有利于立方氮化硼和人造金刚石的生长。实际使用过程中，加热体1、2可以是同种材料同一体的设计，一般可选为石墨材料。加热体1、2也可以是分体的，或者采用不同的材料。适合于上述电阻加热体形状的带中空腔的传压、保温、绝缘介质正方块是由图2所示的两个半方块组合而成的，将加热体1、2装入空腔内，共同组成高温高压合成反应室，圆筒形加热体1内部的空腔中可以装入所合成的材料的原料。加热体2也可以改变为图3所示的加热体4形状、对应的带中空腔的传压、保温、绝缘介质半方块如图4所示的叶腊石块5；加热体2也可以改变为图5所示的加热体6形状，对应的带中空腔的传压、保温、绝缘介质半方块如图6所示的叶腊石块7，特殊需要时，加热体2可以改变为加热体8置于加热体1、2内部的空腔中，如图7所示、此时使用通常使用的带圆柱形中空腔的传压、保温、绝缘介质正方体方块，加热体4和加热体6也可仿照加热体2使用方法，分别使用图2、图4和图6的两个半方块组合成一个带中空腔正方体状的叶腊石块，该叶腊石块的中空腔形状结构也可应用到片状分层法人造金刚石的合成上。
权利要求1.一种用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室，它包括带中空腔的叶腊石块(3)以及安置在叶腊石块(3)的电阻加热体(9)，其特征在于所述叶腊石块(3)是由对称的上下两部分构成，且各部分叶腊石块的内腔中其一端部的空腔直径大于另一端部的空腔直径，所述电阻加热体(9)沿轴向其中部壁厚大于两端的壁厚。
2.根据权利要求1所述的用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室，其特征在于所述电阻加热体(9)是由筒形加热体(1)和安置在加热体(1)中部的加厚加热体(2)构成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于调整高温高压合成腔体内部温度分布的反应室，它包括带中空腔的叶蜡石块以及安置在叶蜡石块的电阻加热体，其特征在于所述叶蜡石块是有对称的上下两部分构成，且各部分叶蜡石块的内腔中其一端部的空腔直径大于另一端部的空腔直径；电阻加热体沿轴向其中部壁厚大于两端的壁厚。本实用新型由于采用上述结构，改变了高温高压合成反应室内部的温度分布，以适应反应室内部的压强梯度，使反应室内部适合立方氮化硼和人造金刚石的生长的区域变宽，更容易合成出优质的立方氮化硼和人造金刚石产品。
文档编号B01J3/06GK2528522SQ0220224
公开日2003年1月1日 申请日期2002年1月10日 优先权日2002年1月10日
发明者闪再青 申请人:闪再青