专利名称：利用雷电生成金刚石的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制备金刚石的装置，确切讲是一种利用雷电将石墨转化为金刚石
的装置。本发明中包括由导体制成的引雷针和固定支架。
背景技术：
传统的制备人造金刚石的设备为带有加热装置的高压釜，这类装置体积大、重量 重，在作业时需要较大的能量供应。 中国实用新型专利200720171787. 3公开了一种利用雷电使石墨转化为金刚石的 装置，该装置由金属引雷塔、固定支架以及埋入地下的封闭石墨室构成。该装置在工作时是 将装置放置于雷电多发区域，先在石墨室放置石墨，在发生雷电时并利用引雷塔将天空的 雷电引入石墨室内，使其内的石墨受到雷电的轰击产生高温高压，致使部分石墨转变为金 刚石。显然这一装置较传统方法的设备要简单的多，同时其金刚石制备成本要低的多。根 据该专利公开的内容，其石墨室是一个土坑或一个混凝土制成的封闭体，但这一结构是使 从雷雨云中引来的电流直接通过石墨与地导通，不能引起在石墨室内出现电弧放电，因此 其效率将会很差，其效果令人怀疑。
发明内容
本发明提供一种可克服现有技术不足，能有效利用雷电能量制备金刚石的装置。
本发明的装置是将引雷针与上导体电连接，上导体置于石墨套筒内，且上导体与 石墨套筒内壁间相绝缘，石墨套筒垂直置于金属制的厚壁外筒内，金属制厚壁筒电连接埋 设于地下的电极，金属制厚壁外筒用支架固定于线塔或电杆上。 本发明的装置使用方法与200720171787. 3专利基本上相同，也是将装置设置于 雷电多发区域，先将颗粒状石墨(最好是石墨粉)放置于石墨套筒内，再将石墨套洞设置于 金属制厚壁筒内，由于本发明的上导体与石墨套筒间绝缘，由引雷针引入的电流只能通过 上导体作用于石墨套筒的颗粒状或者粉状石墨上，再经石墨下面所接触的金属筒底及导线 传递到地下，这样可以使云与地面之间的电压降基本降落在石墨上方的空气间隙内，导致 在颗粒状或者粉状石墨上方的空气间隙内发生雷暴，产生瞬间的电弧放电，因此本发明的 装置可以高效率的利用雷电，克服现有技术的不足。另外，石墨制成的套筒还有一定的保温 作用，同时还可确保其内放置的石墨不受到杂质污染，这一点也为金刚石的制备提供了有 利的条件。 本专利的最佳结构是在前述技术方案的基础上，将上导体位于石墨套筒内的部分
制成为一锥形，在金属制的厚壁外筒的下底上设置有伸入石墨套筒内的形状为锥形的下导 体，上导体与下导体处于同一直线上。 本发明的最佳实施方案由于是在金属筒底上设置有下导体，而且将上导体和下导 体均制成锥形，并使上、下两导体处于一个直线上，这就保证了引入雷电的电压可以集中于 上下导体间的石墨内， 大提高了雷电的利用率，提高了金刚石的制备效率。在本发明的石墨筒内也可以置放由不同于石墨材料的其他材料构成的小颗粒物，以生产出多种不同的其 它高硬度材料。
附图1为本发明的装置剖面结构示意图，附图2为本发明的装置设置示意图。图 中1为下导体，2为用于固定下导体的螺母，3为垫片，4为下导体端部的锥形头，5为设于 金属筒与石墨套洞间的垫片，6为连接下导体1与接地导线7的连接板，7为接地导线，8为 上导体，9为将设置有引雷针10的连接板与金属筒15绝缘的绝缘垫，10为引雷针，11为设 置于上导体8与石墨套筒12间的绝缘材料，12为石墨套筒，13为放置于12石墨套筒内的 石墨粉，14为置于石墨筒12下底的石墨隔板，15和16分别为两个金属制的筒，17为固定支 架，18为电杆，19为埋设于地下的接地电极。
具体实施例方式本发明以下结合
由图1可见金属外筒16套于金属筒15之外，采用这一结构可以使两金属筒有 足够的厚度以保证其使用中的刚度和强度，还可以减少机加工的难度，同时也使每个金属 筒的重量减小。这种双层的金属筒结构可以使其既有高的刚、强度以满足使用的要求，同时 还可便于拆卸和安装作业。在金属筒15内设置有用石墨制成的、上下两端开口的石墨套筒 12。石墨套筒12下边放置有用石墨制成的隔板14。隔板14中间有用于设置下导体1的 孔。下导体1的下部设置有用于联接螺母2的螺纹，下导体的头部4为锥形。通过螺母2 将下导体1与连接板6间的实现联接。连接板6与接地导线7间电连接。石墨套筒12的 上端设置有上导体8，上导体8与石墨套筒12间用绝缘材料11绝缘。如图示，上导体8的 头部与下导体一样，也为锥形，且上导体的锥形头与下导体的锥形头位于同一直线位置，其 尾部用螺母将其与引雷针10电连接的连接板间固定。而且连接有引雷针10的连接板与金 属筒15间也设置有绝缘材料9，使其与引雷针10间绝缘。整个装置通过固定支架17固定 于电杆18上。在地面下设置可靠接地的接地电极，参见附图2。 本发明在使用时先将石墨材料放置于石墨套筒内，其放置石墨的高度应当稍低于 上导体的尖端，再按前述结构将其一一连接并固定于电杆上。当发生雷电，空中的电荷被引 雷针10引入位于石墨套筒内的上导体尖端，最终击穿上导体与石墨间的空气，产生电弧， 并形成巨大电流，其中阳极弧坎出现在石墨粉处，阳极弧坎是电弧放电温度最高的位置，在 阳极弧坎出现在石墨粉处的瞬间，被击穿的空气温度骤增，空气体积急剧膨胀，从而产生强 烈的冲击波作用于石墨材料上，最终将在高温高压下形成金刚石。在雷电天气结束后，可取 下本发明的装置，分离出所产生的金刚石，补充加入石墨材料，以备下次雷雨天时继续产生 新的金刚石。
权利要求
利用雷电生成金刚石的装置，包括由导体制成的引雷针和固定支架，其特征在于引雷针与上导体电连接，上导体置于石墨套筒内，且上导体与石墨套筒内壁间相绝缘，石墨套筒垂直置于金属制的厚壁外筒内，金属制厚壁外筒以金属导线连接埋设于地下的电极，金属制厚壁外筒用支架固定于线塔或电杆上。
2. 根据权利要求1所述的利用雷电生成金刚石的装置，其特征在于上导体位于石墨套 筒内的部分为一锥形，在金属制的厚壁外筒的下底上设置有伸入石墨套筒内的形状为锥形 的下导体，上导体与下导体处于同一直线上。
全文摘要
本发明公开一种包括由导体制成的引雷针和固定支架，利用雷电将石墨转化为金刚石的装置。本发明的装置是将引雷针与上导体电连接，上导体置于石墨套筒内，且上导体与石墨套筒内壁间相绝缘，石墨套筒垂直置于金属制的厚壁外筒内，金属制厚壁筒电连接埋设于地下的电极，金属制厚壁外筒用支架固定于线塔或电杆上。
文档编号C01B31/06GK101708839SQ20091020639
公开日2010年5月19日 申请日期2009年10月7日 优先权日2009年10月7日
发明者刘大为 申请人:甘肃联合大学