技术特征：
1.烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置，其特征在于：包含叶腊石(1)、盐管(6)和碳管(5)，叶腊石(1)具有用于配装碳管(5)和导电钢圈(2)的通孔，碳管(5)装于其内，碳管(5)内配装盐管(6)，装有硬质合金基座和金刚石微粉的金属杯(7)放入盐管(6)内，上下端口封装有盐片(4)，叶腊石(1)的通孔上下端装入碳片(3)和导电钢圈(2)，碳片(3)与碳管(5)、盐管(6)以及盐片(4)相贴合；所述导电钢圈(2)具有用于配装陶瓷绝缘杯(8)和陶瓷隔热片(10)的通孔，陶瓷绝缘杯(8)装于其内，陶瓷绝缘杯(8)内装入用于合成单晶金刚石的合成柱(9)，陶瓷绝缘杯(8)的端口封装有陶瓷隔热片(10)。2.根据权利要求1所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置，其特征在于：导电钢圈(2)的材质为a3钢、45钢、gcr12钢或304不锈钢。3.根据权利要求1所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置，其特征在于：陶瓷绝缘杯(8)的电绝缘性能与陶瓷隔热片(10)的电绝缘性能相同。4.根据权利要求1或3所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置，其特征在于：陶瓷绝缘杯(8)的材质为beo陶瓷、bn陶瓷、mgo陶瓷或aln陶瓷。5.根据权利要求1或3所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置，其特征在于：陶瓷隔热片(10)的材质为al2o3陶瓷、sic陶瓷、si3n4陶瓷或zro2陶瓷。6.根据权利要求1所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置，其特征在于：合成柱(9)由石墨与fe、ni、co 3元金属粉末混合组成，石墨为单晶金刚石的前驱物，其在fe、ni、co 3元金属作为触媒催化下，于高温高压下转化成单晶金刚石。7.利用权利要求1所述的装置实现烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石方法，其特征在于：对金刚石微粉进行酸、碱净化处理，硬质合金基座表面喷砂去除杂质，将净化处理过的硬质合金基座和金刚石微粉装入金属杯(7)内，将已装入硬质合金基座和金刚石微粉的金属杯(7)放入真空炉内进行高温净化处理，将净化处理后的金属杯扣上盖杯，装入合成块，将合成块放入六面顶压机内进行高温高压烧结；高压通过叶腊石传递，电流通过上下导电钢圈(2)传入碳片(3)与碳管(5)，使其发热，将盐管(6)和高熔点金属杯(7)加热至1500～1600℃，使得其内高熔点金属杯所包裹的金刚石微粉和硬质合金基座处于温度1500～1600℃、压力5.5～7gpa高温高压环境中进行烧结；烧结金刚石硬质合金复合片同时叶腊石内1500～1600℃高温，向上下传热至上下导电钢圈(2)，使导电钢圈(2)内的合成柱(9)满足合成单晶金刚石条件，从而合成出单晶金刚石。8.根据权利要求7所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石方法，其特征在于：合成柱(9)由石墨和fe、ni、co 3元金属粉末混合组成，石墨为单晶金刚石的前驱物，其在fe、ni、co 3元金属作为触媒催化下，在高温高压下直接转化成单晶金刚石。9.根据权利要求7所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石方法，其特征在于：于1400～1480℃、4.5～5.5gpa高温高压条件合成单晶金刚石。10.根据权利要求7所述的烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石方法，其特征在于：于1500～1600℃、5.5～6.5gpa高温高压条件烧结金刚石硬质合金复合片。
技术总结
本发明涉及烧结金刚石硬质合金复合片并合成单晶金刚石装置及方法，叶腊石具有用于配装碳管和导电钢圈的通孔，碳管装于其内，碳管内配装盐管，装有硬质合金基座和金刚石微粉的金属杯放入盐管内，上下端口封装有盐片，叶腊石的通孔上下端装入碳片和导电钢圈，碳片与碳管、盐管以及盐片相贴合；导电钢圈具有用于配装陶瓷绝缘杯和陶瓷隔热片的通孔，陶瓷绝缘杯装于其内，陶瓷绝缘杯内装入用于合成单晶金刚石的合成柱，陶瓷绝缘杯的端口封装有陶瓷隔热片。合成柱由高纯石墨和Fe、Ni、Co 3元金属粉末混合组成，利用烧结金刚石硬质合金复合片时叶腊石块内部高温，向上下传热至上下导电钢圈，使合成柱满足合成单晶金刚石条件，合成出单晶金刚石。金刚石。金刚石。
技术研发人员：江雨明 黄慧滨 张彩琴 陈莉
受保护的技术使用者：苏州思珀利尔工业技术有限公司
技术研发日：2022.08.03
技术公布日：2022/10/25