立方氮化硼合成腔体的组装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种立方氮化硼合成腔体的组装结构，它是在现有的合成腔体的碳管与立方氮化硼粉末柱之间增加一层氧化镁保护层，采氧化镁保护层可以将六方氮化硼合成棒完全包裹起来，使六方氮化硼合成棒与碳管以及叶腊石完全隔离开来。而且由于氧化镁的高熔点高达2500℃，因此即使在高温高压的状态下也可以将六方氮化硼合成棒与碳管和白云石外层、以及叶腊石块完全隔离开来，避免了杂质渗入到六方氮化硼合成棒中。氧化镁非常容易利用稀盐酸就可以去除干净，减少了提纯难度，也减少了酸的使用量，不仅降低了原材料的消耗，也减少了人力劳动强度，更主要的是减少了酸碱的使用量、这样可以减少对环境的污染。
【专利说明】立方氮化硼合成腔体的组装结构
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型属于超硬材料高压合成【技术领域】，具体涉及一种立方氮化硼合成腔体的组装结构。
[0003]【背景技术】:
[0004]在超硬材料合成中，特别是立方氮化硼合成中，需要采用六面顶压机作为合成设备。六面顶压机通过六个液压缸上安装的六个硬质合金顶锤，将需要合成的组件压入中间，形成一个完全封闭腔体。为了能够达到合成立方氮化硼的目的，该密闭腔体必须具备能够产生高温(温度高达1500-1900°C)和高压(系统压力达到90兆帕以上)两个条件。为了实现以上两个条件必须采用专用的材料和组件，我们通常采用合成棒外加碳管、碳管两头加导电钢圈、然后将以上部件全部装入叶腊石中。这样就可以组装成一个可以上六面顶压机合成的组合体。在这个组合体中碳管作为发热体，本身会承受和合成棒一样高的温度和压力，这样就使碳管不可避免地会渗入到合成棒中。另外叶腊石也由于受到高压的挤压、也会渗入到合成棒中。这两种杂质给后面立方氮化硼的提纯过程增加了相当的难度，由于碳片和叶腊石经过摇床和整形工艺后全部变成了微小的颗粒，给去除干净增加了不小的难度，另外去除碳必须用到硫酸或者高氯酸，去除叶腊石必须用到烧碱，这两种物质的残留物质都会对环境造成一定的污染。
[0005]实用新型内容:
[0006]综上所述，为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种立方氮化硼合成腔体的组装结构，它是在现有的合成腔体的碳管与六方氮化硼粉末柱之间增加一层氧化镁保护层，采氧化镁保护层可以将六方氮化硼合成棒完全包裹起来，使六方氮化硼合成棒与碳管以及叶腊石完全隔离开来。而且由于氧化镁的高熔点高达2500°C，因此即使在高温高压的状态下也可以将六方氮化硼合成棒与碳管和白云石外层、以及叶腊石块完全隔离开来，避免了杂质渗入到六方氮化硼合成棒中。最关键的一点是氧化镁非常容易利用稀盐酸就可以去除干净，减少了提纯难度，也减少了酸的使用量，不仅降低了原材料的消耗，也减少了人力劳动强度，更主要的是减少了酸碱的使用量、这样可以减少对环境的污染，最终使经济和社会效益都得到大幅度的提高。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0008]一种立方氮化硼合成腔体的组装结构，包括六方氮化硼粉末柱，其中:所述的六方氮化硼粉末柱外设置氧化镁保护层，氧化镁保护层外包裹有碳管，碳管外依次设置白云石衬管及叶腊石层，所述的碳管上下两侧设置有导电钢圈。
[0009]进一步，所述的碳管的厚度为0.1-0.7mm。
[0010]进一步,所述的氧化镁保护层的厚度为0.5-1.5mm。
[0011]本实用新型的有益效果为:
[0012]1、本实用新型是在现有的合成腔体的碳管与六方氮化硼粉末柱之间增加一层氧化镁保护层，采氧化镁保护层可以将六方氮化硼合成棒完全包裹起来，使六方氮化硼合成棒与碳管以及叶腊石完全隔离开来。而且由于氧化镁的高熔点高达2500°C，因此即使在高温高压的状态下也可以将六方氮化硼合成棒与碳管和白云石外层、以及叶腊石块完全隔离开来，避免了杂质渗入到六方氮化硼合成棒中，从而保证合成后的立方碳化硼的纯度及质量。
[0013]2、本实用新型所采用的氧化镁非常容易清洗，利用稀盐酸就可去除干净，从而减少了立方氮化硼的提纯难度，也减少了酸的使用量，不仅降低了原材料的消耗，也减少了人力劳动强度，更主要的是减少了酸碱的使用量、这样可以减少对环境的污染，最终使经济和社会效益都得到大幅度的提高。
[0014]【专利附图】
【附图说明】:
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]【具体实施方式】:
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0018]如图1所示，一种立方氮化硼合成腔体的组装结构，六方氮化硼粉末柱1，所述的六方氮化硼粉末柱I外设置氧化镁保护层2，氧化镁保护层2外包裹有碳管3，碳管3外依次设置白云石衬管4层及叶腊石层5，所述的碳管3上下两侧设置有导电钢圈6，碳管3的厚度为0.5mm，氧化镁保护层2的厚度为1mm。
[0019]制作时，将压制好的六方氮化硼粉末柱I放入氧化镁保护层2内，再将装有六方氮化硼的氧化镁保护层2放入碳管3内，然后装入白云石衬管4内，最后装入叶腊石层5内，两头装上导电钢圈6，这样就组装完成了，等待到六面顶压机上合成就可以了。
[0020]氧化镁保护层2在制作时，选取100目以下的粒度的氧化镁粉末，将氧化镁粉末和玻璃水、以及其他微量添加剂按照一定的比例混合均匀，然后，将上述原料拿到100KN的四柱压机上压制。首先将原料倒入加料斗内，然后设定好每次下料重量，启动自动压机，启动自动称量装置开始压制氧化镁保护层2，通过该设备可以保证压制的氧化镁保护层2，每个重量和大小都非常的一致。将压制好的氧化镁保护层2放入高温烘箱内按照工艺曲线高温烘烤(最高温度300°C )，哄好后放入恒温室内，等待使用。
[0021]要说明的是，上述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属【技术领域】普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
【权利要求】
1.一种立方氮化硼合成腔体的组装结构，包括六方氮化硼粉末柱(1)，其特征在于:所述的六方氮化硼粉末柱(I)外设置氧化镁保护层(2)，氧化镁保护层(2)外包裹有碳管(3)，碳管(3)外依次设置白云石衬管(4)及叶腊石层(5)，所述的碳管(3)上下两侧设置有导电钢圈(6)。
2.根据权利要求1所述的立方氮化硼合成腔体的组装结构，其特征在于:所述的碳管(3)的厚度为 0.1-0.7mmο
3.根据权利要求1所述的立方氮化硼合成腔体的组装结构，其特征在于:所述的氧化镁保护层(2)的厚度为0.5-1.5mm。
【文档编号】C01B21/064GK203448065SQ201320525987
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】张相法, 刘云飞, 位星, 李满刚, 刘红伟 申请人:郑州中南杰特超硬材料有限公司