一种可实现温度场调节的组装合成块的制作方法

本发明涉及超硬材料制造，尤其涉及一种可实现温度场调节的组装合成块。

背景技术：

1、目前聚晶金刚石复合片组装合成块的组装方法，其腔体内部温度传导方式主要由可导电的石墨碳管向中心区域传导，由于合成时间短，碳管中部与碳管两端边缘区域存在着一定的温度差异，可推测pdc的聚晶层与硬质合金两端存在一定温度差异，具有温度场变化不均匀的问题。显然，利用现有的聚晶金刚石复合片组装合成块的组装方法制得的pdc的内部应力变化较大，导致在实际打井过程中容易出现崩裂，耐磨性、抗冲击性降低进而使得聚晶金刚石复合片失效的问题。

2、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可实现温度场调节的组装合成块，旨在解决现有组装合成块温度场变化不均匀，导致产品的内部应力变化较大的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种可实现温度场调节的组装合成块，包括：

4、具有通孔的叶腊石块；

5、导电管，设置于所述叶腊石块的内周部；

6、复合盐管，设置于所述导电管的内周部；

7、导电片，设置于所述导电管的两端；所述导电片与所述复合盐管围成收容空间；

8、导电钢圈，设置于所述导电片背离所述导电管的一端且位于所述通孔内；

9、若干盐片和若干组装套件，若干所述盐片和若干所述组装套件交替叠设于所述收容空间内。

10、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述导电管为导电碳管；所述导电片为碳片。

11、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述复合盐管包括若干纯盐盐管、若干掺杂盐管、若干杂质管。

12、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述复合盐管为单层结构或多层结构；所述单层结构或多层结构的复合盐管每层的厚度为0.5-5mm。

13、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述复合盐管为单层结构，所述复合盐管由若干所述纯盐盐管、若干所述掺杂盐管、若干所述杂质管中的两种或三种排列组合而成。

14、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述复合盐管的层数包括至少两层，所述复合盐管的每层均由若干所述纯盐盐管、若干所述掺杂盐管、若干所述杂质管中的一种、两种或三种排列组合而成。

15、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述纯盐盐管、所述掺杂盐管和所述盐片中的盐的材质独立地选自氯化物、氧化物中的一种或多种。

16、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述掺杂盐管中掺杂物的电阻率介于10-8(ω·m)至105(ω·m)之间或导热率小于10w/(m·k)。

17、所述的可实现温度场调节的组装合成块，其中，所述掺杂盐管中掺杂物的质量占所述掺杂盐管总质量的0.1-50％。

18、有益效果：本发明提供一种可实现温度场调节的组装合成块，包括：具有通孔的叶腊石块、导电管、复合盐管、导电片、导电钢圈、盐片、组装套件；导电管设置于所述叶腊石块的内周部；复合盐管设置于所述导电管的内周部；导电片设置于所述导电管的两端；所述导电片与所述复合盐管围成收容空间；导电钢圈设置于所述导电片背离所述导电管的一端且位于所述通孔内；若干所述盐片和若干所述组装套件交替叠设于所述收容空间内。本发明通过导电钢圈将电流传递至导电管，利用导电管发热给组装套件内部提供烧结所需要的温度；在高温下，盐融化成液态且在组装套件周围提供稳定的静压环境，减少在高压下受压不均匀引起组装套件内部产品的内应力差异；所述复合盐管通过改变组成成分和组合结构，进而改变组装合成块内部温度场分布；一种是通过对盐管掺杂不同电阻率的物质改变电阻值，进而改变发热量；二是通过掺杂不同导热率的物质，进而改变传热效果。通过这两种方式可以调节高温高压合成下组装合成块内部温度场，且制得的产品具有更好的合成质量和更高的耐磨性。

技术特征：

1.一种可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述导电管为导电碳管；所述导电片为碳片。

3.根据权利要求1所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述复合盐管包括若干纯盐盐管、若干掺杂盐管、若干杂质管。

4.根据权利要求3所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述复合盐管为单层结构或多层结构；所述单层结构或多层结构的复合盐管每层的厚度为0.5-5mm。

5.根据权利要求3所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述复合盐管为单层结构，所述复合盐管由若干所述纯盐盐管、若干所述掺杂盐管、若干所述杂质管中的两种或三种排列组合而成。

6.根据权利要求3所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述复合盐管的层数包括至少两层，所述复合盐管的每层均由若干所述纯盐盐管、若干所述掺杂盐管、若干所述杂质管中的一种、两种或三种排列组合而成。

7.根据权利要求3所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述纯盐盐管、所述掺杂盐管和所述盐片中的盐的材质独立地选自氯化物、氧化物中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述掺杂盐管中掺杂物的电阻率介于10-8(ω·m)至105(ω·m)之间或导热率小于10w/(m·k)。

9.根据权利要求3所述的可实现温度场调节的组装合成块，其特征在于，所述掺杂盐管中掺杂物的质量占所述掺杂盐管总质量的0.1-50％。

技术总结
本发明涉及超硬材料制造技术领域，尤其涉及一种可实现温度场调节的组装合成块，包括：具有通孔的叶腊石块、导电管、复合盐管、导电片、导电钢圈、盐片、组装套件；导电管设置于叶腊石块的内周部；复合盐管设置于导电管的内周部；导电片设置于导电管的两端；导电片与复合盐管围成收容空间；导电钢圈设置于导电片背离导电管的一端且位于通孔内；盐片和组装套件交替叠设于所述收容空间内。复合盐管通过改变组成成分和组合结构，进而改变组装合成块内部温度场分布；一是通过对盐管掺杂不同电阻率的物质改变电阻值，进而改变发热量；二是通过掺杂不同导热率的物质，进而改变传热效果，从而实现温度场的调节。

技术研发人员：文子聪,刘柏枢,郭大萌,孔利军
受保护的技术使用者：深圳市海明润超硬材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14