专利名称：外间接加热式金刚石合成块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金刚石合成技术领域，特别涉及一种外间接加热式金刚石合成块。
背景技术：
金刚石合成过程中使用的金刚石合成块结构如图1所示，包括金刚石合成柱11，合成柱11两端设置复合导电隔热装置1，合成柱11及复合导电隔热装置1外侧套设内嵌传压介质圆筒3的密封介质圆筒4，传压介质圆筒3嵌入密封介质圆筒4内檐之中。该合成块加热方式属于直接加热式，电流通过合成柱11本身而发热。采用上述合成块进行金刚石合成存在如下技术问题(1)所需电流大，导致能耗高，锤耗大；(2)合成柱温度不均匀—中心高、外围低，导致金刚石生长不均匀；(3)反应过程中随着合成柱材料变化，导致电流大小发生变化，影响金刚石生长的稳定性。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种合成效果好的外间接加热式金刚石合成块为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案外间接加热式金刚石合成块，包括金刚石合成柱，合成柱两端设置有复合导电隔热装置，合成柱及复合导电隔热装置外侧套设有密封传压介质，密封传压介质及复合导电隔热装置与合成柱之间自外向内依次设置有发热元件、传热绝缘元件和隔离元件。
发热元件、传热绝缘元件和隔离元件均为两端封闭的圆管。
发热元件由石墨圆管和覆盖圆管两端的石墨圆片组成；传热绝缘元件由两个一端封闭的碱土金属氧化物圆管扣合而成；隔离元件由金属圆管和覆盖圆管的金属圆片组成。
本实用新型中，发热元件、传热绝缘元件厚度为1-5mm，发热元件作用是导电发热，传热绝缘元件作用是传热和电绝缘，隔离元件厚度0.1-1.0mm，其作用是防止合成柱被外部杂质污染。发热元件、传热绝缘元件和隔离元件从结构上来说均为两端封闭的圆管，可采用多种工艺加工而成。例如，对于发热元件，可用挤压法制成石墨圆管、再在两端覆盖石墨圆片形成；也可以用柔性石墨纸卷绕成石墨圆管、再在两端覆盖柔性石墨圆片形成。对于传热绝缘元件，可先加工成碱土金属氧化物圆管、再在两端覆盖碱土金属氧化物圆片形成；也可以直接加工成两个一端封闭的碱土金属氧化物圆管扣合形成。
利用本实用新型进行金刚石合成，将原来的内部直接加热方式改为外部间接加热方式，电流不再通过合成柱，而是通过外围的发热元件由外向内传热。这种加热方式有效地改变了合成柱温度内高外低的情况，内外温度分布趋于均匀，可显著提高金刚石的产量和质量；加热电流减小，不仅节省电能，更重要的是降低了硬质合金顶锤的锤耗，金刚石的生产成本得以降低；有效防止了加热电流的变化，有利于稳定生长优质金刚石；隔离层的设置可以防止合成柱被外部的物质污染，为金刚石生长提供一个清洁的环境，合成金刚石纯度高。
利用本实用新型中合成块，以直径38毫米合成柱为例，金刚石单产由原来的60克拉提高到80克拉以上，优质金刚石比率由原来的20％～30％提高到40％左右，金刚石成本降低约30％。
本实用新型适用于我国金刚石生产厂家使用的各种六面顶压机(包括传统的有缸压机和新型的无缸压机)，也适用于欧美各国广泛采用的两面顶压机。
图1为现有技术中金刚石合成块结构示意图；图2为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，外间接加热式金刚石合成块包括金刚石合成柱11，合成柱11两端设置有复合导电隔热装置1，合成柱11及复合导电隔热装置1外侧套设有密封传压介质2，密封传压介质2及复合导电隔热装置1与合成柱11之间自外向内依次设置有发热元件13、传热元件12和隔离元件14。发热元件13由石墨圆管5和覆盖圆管5两端的石墨圆片6组成；传热元件12由两个一端封闭的碱土金属氧化物圆管9扣合而成；隔离元件14由金属圆管10和覆盖圆管的金属圆片7组成。
权利要求1.外间接加热式金刚石合成块，包括金刚石合成柱，合成柱两端设置有复合导电隔热装置，合成柱及复合导电隔热装置外侧套设有密封传压介质，其特征在于，密封传压介质及复合导电隔热装置与合成柱之间自外向内依次设置有发热元件、传热绝缘元件和隔离元件。
2.如权利要求1所述的外间接加热式金刚石合成块，其特征在于，发热元件、传热绝缘元件和隔离元件均为两端封闭的圆管。
3.如权利要求2所述的外间接加热式金刚石合成块，其特征在于，发热元件由石墨圆管和覆盖圆管两端的石墨圆片组成；传热绝缘元件由两个一端封闭的碱土金属氧化物圆管扣合而成；隔离元件由金属圆管和覆盖圆管的金属圆片组成。
专利摘要外间接加热式金刚石合成块，属于金刚石合成技术领域。包括金刚石合成柱，合成柱两端设置有复合导电隔热装置，合成柱及复合导电隔热装置外侧套设有密封传压介质，密封传压介质及复合导电隔热装置与合成柱之间自外向内依次设置有发热元件、传热元件和隔离元件。利用本实用新型合成块进行金刚石合成，金刚石单产高，优质率高，生产成本低。
文档编号B01J3/06GK2863236SQ200620029870
公开日2007年1月31日 申请日期2006年1月23日 优先权日2006年1月23日
发明者刘杰, 王秦生, 马克键 申请人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心