一种两面顶超高压高温装置

1.本实用新型涉及模具技术领域，具体为一种两面顶超高压高温装置。


背景技术：

2.目前国内使用的超高压高温装置基本上都是六面顶结构的超高压高温装置，该类装置受限于其几何结构特点，在超高压高温反应过程中无法持续加压或保压，导致反应过程中压力波动大，液压油缸提供的压力很大部分消耗在了密封上面。六面顶装置需要使用昂贵的硬质合金顶锤才能达到金刚石合成所需要的压力。
3.现有的六面顶装置结构一旦定型，很难通过改变模具结构来获得更宽的操作压力、腔体体积和操作温度，而且六面顶装置不易大型化，我们提出一种两面顶超高压高温装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种两面顶超高压高温装置，以解决上述背景技术中提出现有的现有的六面顶装置结构一旦定型，很难通过改变模具结构来获得更宽的操作压力、腔体体积和操作温度，而且六面顶装置不易大型化的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种两面顶超高压高温装置，包括：
6.上横梁，所述上横梁的下方安装有上顶锤底座，所述上顶锤底座的内部开设有安装圆孔，所述安装圆孔的内部安装有上顶锤，所述上顶锤的一侧安装有固定螺栓，所述上顶锤的下方设置有高压模具，所述上横梁的内部安装有安装六角螺栓；
7.加热层，其设置在所述高压模具的内部，所述加热层的内部设置有绝缘层，所述绝缘层的内部开设有高温高压腔体；
8.连接螺柱，其设置在所述上顶锤底座的一侧，所述连接螺柱的下方安装有下横梁。
9.优选的，所述上横梁与连接螺柱螺纹连接，且连接螺柱与下横梁螺纹连接，并且上横梁与下横梁相互平行。
10.优选的，所述上顶锤通过固定螺栓与上顶锤底座螺纹连接，且上顶锤的结构尺寸局部与安装圆孔内部的结构尺寸相吻合，并且上顶锤底座通过安装六角螺栓与上横梁螺纹连接。
11.优选的，所述高压模具是由叶蜡石粉、氧化镁粉通过高压成型制得，且加热层为石墨、碳化硅，并且绝缘层为叶蜡石、氧化镁。
12.优选的，所述上顶锤还设有：
13.冷却夹套，其设置在所述上顶锤的外侧，所述冷却夹套的内部开设有冷却水通道，所述冷却夹套的一侧设置有冷却水进口，所述冷却夹套的另一侧设置有冷却水出口；
14.顶锤顶面，其开设在所述上顶锤的下表面。
15.优选的，所述冷却夹套呈环形结构，且上顶锤贯穿于冷却夹套的内部，并且顶锤顶
面为弧形结构。
16.优选的，所述高压模具还设有：
17.下顶锤，其安装在所述高压模具的下方，所述下顶锤的结构尺寸与上顶锤的结构尺寸相吻合，且下顶锤与上顶锤均采用钢制顶锤；
18.下顶锤底座，其安装在所述下顶锤的下方，所述下顶锤底座的结构尺寸与上顶锤底座的结构尺寸相吻合；
19.液压油缸，其设置在所述下顶锤底座的下方，所述液压油缸与下顶锤底座螺纹连接；
20.绝缘垫板，其设置在所述液压油缸的下方。
21.与现有技术相比，本实用新型提供了一种两面顶超高压高温装置，具备以下有益效果：该两面顶超高压高温装置通过恰当的模具设计，可实现高温高压腔体压力和容积的大范围调节。
22.1.本实用新型整体结构简单，更易于加工组装；
23.2.本实用新型顶锤的行程理论上是无限的，因此可以随着反应的进行持续地为高温高压腔体加压，保持反应压力的恒定；
24.3.本实用新型通过使用价格低廉的钢制顶锤，而不使用造价高昂的硬质合金碳化钨顶锤，顶锤不易损坏且同样能够达到所需的压力，降低了造价和使用成本。
附图说明
25.图1为本实用新型主视结构示意图；
26.图2为本实用新型上顶锤底座和上顶锤的连接结构示意图；
27.图3为本实用新型上顶锤的外部结构示意图；
28.图4为本实用新型高压模具的内部结构示意图。
29.图中：1、上横梁；2、连接螺柱；3、安装六角螺栓；4、高压模具；5、下顶锤底座；6、液压油缸；7、绝缘垫板；8、下横梁；9、下顶锤；10、上顶锤底座；11、固定螺栓；12、上顶锤；13、安装圆孔；14、冷却水通道；15、冷却水进口；16、顶锤顶面；17、冷却水出口；18、加热层；19、绝缘层；20、高温高压腔体；21、冷却夹套。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1和图4所示，一种两面顶超高压高温装置，包括：上横梁1，上横梁1的下方安装有上顶锤底座10，上顶锤底座10的内部开设有安装圆孔13，安装圆孔13的内部安装有上顶锤12，上顶锤12的一侧安装有固定螺栓11，上顶锤12的下方设置有高压模具4，上横梁1的内部安装有安装六角螺栓3；上顶锤12通过固定螺栓11与上顶锤底座10螺纹连接，且上顶锤12的结构尺寸局部与安装圆孔13内部的结构尺寸相吻合，并且上顶锤底座10通过安装六角螺栓3与上横梁1螺纹连接；加热层18，其设置在高压模具4的内部，加热层18的内部设置有
绝缘层19，绝缘层19的内部开设有高温高压腔体20；高压模具4是由叶蜡石粉、氧化镁粉通过高压成型制得，且加热层18为石墨、碳化硅，并且绝缘层19为叶蜡石、氧化镁；通过恰当的模具设计，可实现高温高压腔体20压力和容积的大范围调节；连接螺柱2，其设置在上顶锤底座10的一侧，连接螺柱2的下方安装有下横梁8；上横梁1与连接螺柱2螺纹连接，且连接螺柱2与下横梁8螺纹连接，并且上横梁1与下横梁8相互平行，使得该两面顶超高压高温装置整体结构简单，更易于加工组装。
32.如图2和图3所示，一种两面顶超高压高温装置，包括：冷却夹套21，其设置在上顶锤12的外侧，冷却夹套21的内部开设有冷却水通道14，冷却夹套21的一侧设置有冷却水进口15，冷却夹套21的另一侧设置有冷却水出口17；顶锤顶面16，其开设在上顶锤12的下表面；冷却夹套21呈环形结构，且上顶锤12贯穿于冷却夹套21的内部，并且顶锤顶面16为弧形结构，通过冷却夹套21为上顶锤12和高压模具4进行持续降温，提高高压模具4的降温效率；下顶锤9，其安装在高压模具4的下方，下顶锤9的结构尺寸与上顶锤12的结构尺寸相吻合，且下顶锤9与上顶锤12均采用钢制顶锤；下顶锤底座5，其安装在下顶锤9的下方，下顶锤底座5的结构尺寸与上顶锤底座10的结构尺寸相吻合；液压油缸6，其设置在下顶锤底座5的下方，液压油缸6与下顶锤底座5螺纹连接；绝缘垫板7，其设置在液压油缸6的下方；顶锤的行程理论上是无限的，因此可以随着反应的进行持续地为高温高压腔体20加压，保持反应压力的恒定。
33.工作原理：在使用该两面顶超高压高温装置时，首先通过上下锁紧螺母将上横梁1固定安装在连接螺柱2的上方，同理将下横梁8固定安装在连接螺柱2的下方，然后，通过四个安装六角螺栓3将上顶锤底座10安装在上横梁1的下方，其次，通过四个固定螺栓11将上顶锤12安装到到安装圆孔13内，再其次，将绝缘垫板7铺在下横梁8上，再将液压油缸6直接放置在绝缘垫板7上，与下横梁8及整个机架之间形成电绝缘，再然后将高压模具4放置在下顶锤9上，液压油缸6通电工作伸长，推动下顶锤底座5上升，使高压模具4得上端抵在顶锤顶面16内，上顶锤12与下顶锤9挤压高压模具4，在高温高压腔体20内产生1gpa以上的超高压力；同时高压模具4内的加热层18中的加热装置，可以在模具内形成1000℃以上的高温，绝缘层19起到保温保压作用，再然后通过冷却水进口15向冷却夹套21内的冷却水通道14中注入冷却水，再从冷却水出口17排出，进而为循环降温作用，这就是该两面顶超高压高温装置的工作原理。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。