超硬材料合成块组装模具的制作方法

本实用新型涉及超硬材料高压合成技术领域，具体的说，涉及了一种超硬材料合成块组装模具。

背景技术：

金刚石、立方氮化硼两种超硬材料由于具有优异的力学、热学、光学、电学和化学等综合性能，被广泛应用于机械加工、建材、石油开采等领域。当前，金刚石、立方氮化硼的合成多采用高温高压静态合成，提供高温高压条件的设备主要有六面顶液压机，在进行超硬材料合成时，金刚石合成柱或者立方氮化硼合成柱置于作为密封介质的正六面体合成块的组装件的中空腔中。目前，合成人造金刚石的合成结构通常采用石墨纸间接加热系统、并采用氧化杯作为绝缘材料，在现有组装结构中，加热方向两端的热量散失较多，而造成轴向温度梯度较大，影响腔体压力温度的分布，从而影响腔体内晶体生长的一致性。随着压机的大型化发展，由此产生的腔体内温度差异大的情况愈加明显。同时，虽然现在合成超硬材料依靠石墨片和石墨管发热材料发热，与依靠合成柱本身电阻发热相比大大降低了合成电流，但是由于石墨片和石墨管的电阻较小，所以升温慢，合成时间较长，对叶腊石复合块的质量要求较高。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理、能有效避免合成组件内部型腔温度梯度效应的超硬材料合成块组装模具。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种超硬材料合成块组装模具，包括带中空腔的叶腊石传压块，

所述叶腊石传压块的中空腔的两端对称设置有导电钢圈；两层所述导电钢圈之间设置有与所述导电钢圈相接触的至少两个石墨加热片，各石墨加热片均与所述导电钢圈垂直设置；

相邻两个所述石墨加热片之间设置有一整体超硬材料合成块；最外侧两组所述石墨加热片的外侧表面分别设置有超硬材料原料合成块，所述超硬材料原料合成块外侧表面上设置有硬质合金块；所述硬质合金块的另一侧面与所述叶腊石传压块侧壁贴合。

基于上述，所述整体超硬材料合成块为一整块形状为长方体或正方体的超硬材料合成块。

基于上述，所述超硬材料原料合成块为一整块形状为长方体或正方体的超硬材料合成块。

基于上述，所述硬质合金块为一整块形状为长方体或正方体的硬质合金块。

基于上述，所述整体超硬材料合成块的截面形状为三角形、菱形或圆形，所述整体超硬材料合成块嵌套在一个长方体或正方体的陶瓷套中，所述整体超硬材料合成块两侧面与所述石墨加热片贴合。

基于上述，所述超硬材料原料合成块和所述硬质合金块的截面形状均为三角形、菱形或圆形，所述超硬材料原料合成块和所述硬质合金块嵌套在一个长方体或正方体的陶瓷套中，所述超硬材料原料合成块一侧面与所述石墨加热片贴合。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型将该超硬材料合成块组装模具将作为发热源的石墨加热片设置在超硬材料合成块之间，使得超硬材料紧挨着发热源使得超硬材料层容易烧结。同时位于在外侧的所述超硬材料合成块上还设置有硬质合金块，使得超硬材料紧挨着发热源，热量从超硬材料层向硬质合金方向递减，减少热量对硬质合金的热损伤且超硬材料层相对较薄容易烧结；同时带有硬质合金的组装体密度较大，压力传递效率较高从而提高产品的致密性，提升了产品的品质。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的超硬材料合成块组装模具整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例1中叶腊石传压块型腔内部组件组装结构示意图。

图3是本实用新型实施例2中的整体超硬材料合成块与陶瓷套嵌套结构示意图。

图4是本实用新型实施例3中的超硬材料原料合成块与陶瓷套嵌套结构示意图。

图5是本实用新型实施例4中的整体超硬材料合成块与陶瓷套嵌套结构示意图。

图6是本实用新型实施例4中的超硬材料原料合成块与陶瓷套嵌套结构示意图。

图中：1、叶腊石传压块；2、导电钢圈；3、石墨加热片；4、整体超硬材料合成块；5、硬质合金块； 6、超硬材料原料合成块；7、陶瓷套。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装模具，包括内部呈现长方体型腔的叶腊石传压块1，所述叶腊石传压块1的中空腔两端对称设置有导电钢圈2；两层所述导电钢圈2之间设置有与所述导电钢圈相接触的两组石墨加热片，两组组石墨加热片3与所述导电钢圈2垂直设置。

如图2所示，两组所述石墨加热片3之间设置有一长方体形状的整体超硬材料合成块4。两组所述石墨加热片3的外侧表面分别设置有长方体形状超硬材料原料合成块6，所述超硬材料原料合成块6外侧表面上设置有硬质合金块5；所述硬质合金块5的另一侧面与所述叶腊石传压块1侧壁贴合。

本实施例将该超硬材料合成块组装模具将作为发热源的石墨加热片设置在超硬材料合成块之间，使得超硬材料紧挨着发热源使得超硬材料层容易烧结。同时位于在外侧的所述超硬材料合成块上还设置有硬质合金块，使得超硬材料紧挨着发热源，热量从超硬材料层向硬质合金方向递减，减少热量对硬质合金的热损伤且超硬材料层相对较薄容易烧结；同时带有硬质合金的组装体密度较大，压力传递效率较高从而提高产品的致密性，提升了产品的品质。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装模具，具体结构在实施例1中的结构大致相同，不同之处在于：所述整体超硬材料合成块4的截面形状为圆形，圆形的所述整体超硬材料合成块4嵌套在一个长方体的陶瓷套7中，且圆形的所述整体超硬材料合成块4两侧面与所述石墨加热片3贴合。

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种超硬材料合成块组装模具，具体结构在实施例1中的结构大致相同，不同之处在于：所述超硬材料原料合成块6和所述硬质合金块5的截面形状均为三角形。三角形的所述超硬材料原料合成块6和所述硬质合金块5共同嵌套在一长方体的陶瓷套7中，三角形的所述超硬材料原料合成块6的一侧面与所述石墨加热片3贴合。

实施例4

本实施例提供一种超硬材料合成块组装模具，具体结构在实施例1中的结构大致相同，不同之处在于：

如图5所示，所述超硬材料原料合成块6和所述硬质合金块5的截面形状均为棱形。棱形的所述超硬材料原料合成块6和所述硬质合金块5共同嵌套在一正方体的陶瓷套7中，棱形的所述超硬材料原料合成块6的一侧面与所述石墨加热片3贴合。

如图6所示，所述整体超硬材料合成块4的截面形状为棱形，棱形的所述整体超硬材料合成块4嵌套在一个正方体的陶瓷套7中，且圆形的所述整体超硬材料合成块4两侧面与所述石墨加热片3贴合。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。