专利名称：一种传压型导电钢圈的制作方法
技术领域：
本实用新型属于超硬材料合成设备组件技术领域，特别涉及一种传压型导电钢圈。
背景技术：
超高温高压下的合成块是由石墨柱(即石墨和触媒混合粉)和位于石墨柱两端的导电钢圈以及石墨柱外围的加热管、绝缘元件和传压密封介质叶蜡石块按照一定方式组装而成的，组装方式从外到内为外围采用叶蜡石与白云石复合介质作为传压密封材料，两端采用导电钢圈进行通电加热，导电钢圈与其内侧加热管紧密接触，通电时通过导电钢圈使加热管本身发热，然后热量经过加热管内侧紧密接触的绝缘元件传至芯部的石墨柱，使石墨在超高温高压下转化为金刚石。如图1所示的导电钢圈1，其叶蜡石2和白云石21放置在钢圈内，统称为导电钢圈；作用是导电传热和保护硬质合金。在整个六面体叶蜡石合成块中，只有除两端导电钢圈以外的四个面有叶蜡石进行传压，在合成过程中，虽然叶蜡石具有优良的传压性能，但在超高温高压下本身会发生相变，体积收缩，即叶蜡石中的结晶水会促使叶蜡石相变成蓝晶石与柯石英，随着合成时间的延长，传压性能大大降低。传压性能的降低使生成的金刚石颗粒内部气泡多，杂质多，缺陷多，且颗粒小，严重影响金刚石的产品产量和质量。若一味的单方面提高合成压力，由于叶蜡石在超高温高压下本身发生相变，体积收缩，传压性能大大降低，压力传递不到位，产品产量和质量并不会得到明显的提高，且会直接影响到六面顶压机合成设备的使用寿命，严重者直接导致设备在高温高压下断裂爆炸，不但大大提高了生产成本，而且还存在较大的安全隐患；另外，还直接影响到六面顶压机合成设备的辅助配件的使用寿命，压力越高，影响越大，例如大垫块、小垫块、高压油管和增压泵(供油量)等等。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述不足，提供一种可有效提高合成压力的传压型导电钢圈。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种传压型导电钢圈，包括端面相连的圆柱形大质量端和圆锥形支撑端。所述大质量端与支撑端等高，支撑端的圆锥底面与大质量端的端面连为一体。所述支撑端锥度为30° -60°。所述支撑端锥度为45°。本实用新型利用了大质量支撑原理，即通过一物质本身的大端面和高度(大端面和高度综合为大质量)以及倾斜角度(角度支撑)把外界较小的压力转化为内部较大的压力，作用在一内部物体上，使其内部物体达到所需要的较高压力，使本实用新型在合成过程中起到传压、提高内部压力的作用。与现有技术相比，本实用新型的优点是[0011]1、本实用新型包括圆柱形大质量端和圆锥形支撑端，其利用了大质量支撑原理， 即通过大质量端的大端面和高度(大端面和高度综合为大质量)以及支撑端的锥度(角度支撑)把外界较小的压力转化为内部较大的压力，作用在一内部物体上，使其内部物体达到所需要的较高压力，使本实用新型在合成过程中起到传压、提高内部压力的作用，即可有效提高内部合成压力，延长了六面顶压机合成设备和各辅助配件的使用寿命，大大提高了金刚石产品的产量和质量。2、在超高温高压合成金刚石的过程中，本实用新型的使用可以使外界表压一定的情况下，提高内部高压5 — lOMpa，金刚石产品产量和质量提高10%。
图1为现有技术的结构示意图；图2为本实用新型的结构示意图；图3为本实用新型的工作示意图。
具体实施方式
如图2所示的传压型导电钢圈，包括端面相连、等高的圆柱形大质量端3和圆锥形支撑端4，支撑端4的圆锥底面与大质量端3的端面连为一体，支撑端4的锥度α为 30° -60°。本实用新型实施方式中，支撑端4的锥度α优选为45°。图3所示为本实用新型的工作示意图，石墨柱7两端为本实用新型的传压型导电钢圈9，传压型导电钢圈9外端部设置有硬质合金钉锤8。大质量端3的大端面圆5的面积为硬质合金顶锤8小端面积的80% (其余20%为叶蜡石，即大质量端3周围填充为叶腊石)，便于起到良好的传压作用。支撑端4的小端面圆6的面积等于石墨柱7的端面面积。本实用新型的原理为当硬质合金顶锤8向传压型导电钢圈9施加压力时，外界使用的表压作用在传压型导电钢圈9的大端面圆5上，其外界表压在不变的情况下通过其本身的大端面、高度和倾斜角度(即锥度)，使其外界较小的压力转化为较大的压力作用在传压型导电钢圈9另一端的小端面圆6上，从而使石墨柱7的两端获得较大的压力，达到提高内部压力(石墨柱7的压力)或者降低外界表压的目的。
权利要求1.一种传压型导电钢圈，其特征在于包括端面相连的圆柱形大质量端和圆锥形支撑端。
2.如权利要求1所述的传压型导电钢圈，其特征在于所述大质量端与支撑端等高，支撑端的圆锥底面与大质量端的端面连为一体。
3.如权利要求1或2所述的传压型导电钢圈，其特征在于所述支撑端锥度为 30° -60°。
4.如权利要求3所述的传压型导电钢圈，其特征在于所述支撑端锥度为45°。
专利摘要本实用新型公开了一种传压型导电钢圈，包括端面相连的圆柱形大质量端和圆锥形支撑端。利用了大质量支撑原理，即通过大质量端的大端面和高度(大端面和高度综合为大质量)以及支撑端的锥度(角度支撑)把外界较小的压力转化为内部较大的压力，作用在一内部物体上，使其内部物体达到所需要的较高压力，使本实用新型在合成过程中起到传压、提高内部压力的作用，即可有效提高内部合成压力，延长了六面顶压机合成设备和各辅助配件的使用寿命，大大提高了金刚石产品的产量和质量。
文档编号B01J3/06GK201930773SQ20102068377
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者丁庆才, 刘广利, 杨晋中, 薛胜辉 申请人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司