专利名称：一种可提高合成金刚石得率的合成块组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及合成金刚石技术领域，特别是指一种可提高合成 金刚石得率的合成块组件。
背景技术：
合成块组件是静压合成金刚石的一个关键部件，传统的合成块组
件结构如图1所示，它由叶石蜡块1、导电钢圈2、金属导电片3、 周边镶嵌有白云石的发热片4、内嵌有金属套的白云石套5组成；将 由石墨与触媒组成的合成棒嵌装在白云石套5中，两端依次安装发热 片4、金属导电片3、导电钢圈2，然后，整体置于叶石蜡块l中于 1300摄氏度高温、90- 100GPa超高压下保温保压--定时间而合成金 刚石；这种结构的合成块组件，由于白云石环中心的发热片(导体) 面积比较大，因此，在额定电流的情况下，其电流密度比较小，单位 面积、单位时间内产生的热量较小，而其产生的热量又从设置于合成 棒两端的发热片中心开始、从合成棒两端以半球形波纹状向合成棒中 心传递，直至使整个合成棒的温度达到合成工艺要求的温度，但由于 热量是以半球形波纹状向合成棒中心传递，因此，在一定的保温保压 时间内，在合成棒轴向中心位置的直径方向则会产生由中心至合成棒 表面的负的温度梯度，也就是说中心温度高、表面温度低，如图2中阴影部分所示；这样，就导致合成棒轴向中心的径向方向合成金刚石 产率、品级大幅度下降，影响整个合成金刚石工艺的得率及经济效益；
虽然可以通过延长保温保压时间，使合成棒整体温度达到工艺要求的 温度，但这样带来的不利是显而易见的， 一方面，随着保温保压时间 的延长，合成棒两端以及中心的温度将大大超过工艺要求的温度，同
样使合成金刚石的得率减低；另一方面，随着保温保压时间的延长， 电能的消耗将成倍的增加，无疑将提高合成金刚石的成本，浪费能源。 因此，现有合成金刚石的合成块组件结构有必要进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简 单合理、能量利用率高、合成金刚石得率高、品级高的可提高合成金 刚石得率的合成块组件。
本实用新型是采用下述方案实现的将现有合成金刚石的合成块 组件中发热片改为发热环，在所述发热环的环内及环外均镶嵌有绝缘 材料；所述绝缘材料为白云石；发热环直径为合成棒直径的2/3—3/4; 发热环的宽度为2—5mm。
本实用新型由于采用上述结构， 一方面，縮小了发热片的面积， 从而，在额定电流的情况下，有效提高其电流密度及单位面积、单位 时间内的发热量，因此，采用本实用新型的合成金刚石的合成块组件， 可以减小合成电流，提高能量的利用率，节约能源，其合成电流是原 来的60--65%;另一方面，采用本实用新型的发热环结构，可有效改 善电流及热量在合成棒中的传递形式，其传递的方式是以发热环的环周为中心，从合成棒的两端，以半球形波纹状向合成棒中心传递，直 至使整个合成棒的温度达到合成工艺要求的温度，这样，就改善了由 单一的发热片中心向合成棒内传递的状况，有效改善合成棒整体温度 的均匀性，见图3所示；从而，克服了合成棒轴向中心位置的直径方 向形成负的温度梯度的问题，使得合成金刚石的得率较原有工艺提高 15%以上，且高品级金刚石的得率较原有工艺提高5%以上；综上所 述；本实用新型结构简单合理，操作方便，能量利用率高、可有效提 高合成金刚石得率、品级，可实现工业化生产，可于与现有合成金刚 石生产工艺配套使用，适于作为现有人工合成金刚石合成块组件的更 新换代产品。
图1为现有合成金刚石合成块组件结构示意图。图2为现有合成金刚石的热量传递示意图。 图3为本实用新型合成金刚石的热量传递示意图。 图4为本实用新型合成金刚石合成块组件结构示意图。 图4中1-—叶石蜡块、2—导电钢圈、3—-金属导电片、6…发 热环、5—_内嵌有金属套的白云石套。
具体实施方式
参见图4，本实用新型… 一种可提高合成金刚石得率的合成块 组件，包括叶石蜡块l、导电钢圈2、金属导电片3、发热环6、内嵌 有金属套的白云石套5，所述叶石蜡块1、导电钢圈2、金属导电片3、 内嵌有金属套的白云石套5的结构与安装方式与现有技术相同，其改进点在于发热环6的环内及环外均镶嵌有绝缘材料；所述绝缘材料 为白云石；发热环直径为合成棒直径的2/3—3/4;发热环的宽度为
2—5mm。使用时，将由石墨与触媒组成的合成棒嵌装在白A石套5 中，两端依次安装发热环5、金属导电片3、导电钢圈2，然后，整 体置于叶石蜡块1中于1300摄氏度高温、6GPa超高压下保温保压一 定时间而合成金刚石；使用本实用新型的… 一种可提高合成金刚石 得率的合成块组件，在合成金刚石时，可降低合成电流35—40%，而 金刚石得率提高15%以上，特别是高品级金刚石得率提高5°/。以上。
权利要求1、一种可提高合成金刚石得率的合成块组件，包括叶石蜡块(1)、导电钢圈(2)、金属导电片(3)、发热环(6)、内嵌有金属套的白云石套(5)，其特征在于发热环(6)的环内及环外均镶嵌有绝缘材料。
2、 根据权利要求1所述的一种可提高合成金刚石得率的合成块 组件，其特征在于所述绝缘材料为白云石。
3、 根据权利要求1所述的一种可提高合成金刚石得率的合成块 组件，其特征在于发热环直径为合成棒直径的2/3—3/4。
4、 根据权利要求1所述的一种可提高合成金刚石得率的合成块 组件，其特征在于发热环的宽度为2—5mm。
专利摘要一种可提高合成金刚石得率的合成块组件，是将现有合成金刚石的合成块组件中发热片改为发热环，在所述发热环的环内及环外均镶嵌有绝缘材料；所述绝缘材料为白云石；发热环直径为合成棒直径的2/3-3/4；发热环的宽度为2-5mm。本实用新型结构简单合理，操作方便，能量利用率高、可有效提高合成金刚石得率、品级，可实现工业化生产，可与现有合成金刚石生产工艺配套使用，适于作为现有人工合成金刚石合成块组件的更新换代产品。
文档编号B01J3/06GK201135879SQ200720064818
公开日2008年10月22日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年10月23日
发明者彭国强 申请人:彭国强