專利名稱：晶種合成高品級金剛石生成結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于金剛石合成設施技術領域，是一種晶種合成高品級金剛石生成結構。
背景技術：
人造金剛石亦稱工業(yè)鉆石，是用人工方法制成的目前所知自然界中最硬的物質，我國是人造金剛石生產的大國，但金剛石產品品級多集中在中低檔次，而高利潤高品級人造金剛目前還依賴進口。在公知的技術中，中低檔次的人造金剛石用的觸媒為片狀合金材料，碳源是經人工石墨化后加工而成的石墨片，觸媒、石墨片清洗干凈并干燥后交替裝入葉蠟石合成腔內，兩端裝上導電鋼圈，經140℃±5℃保溫10小時以上，即可在六面頂壓機上經高溫、高壓合成生長出人造金剛石。片狀觸媒合成金剛石存在的問題是金剛石粒度在40/45～70/80，顏色為黃綠色，內部裂紋、氣泡較多，透明度差，有白頭金剛石，抗壓、抗沖擊強度很低，產量較低，耗電量大。
發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種能夠提高抗壓、抗沖擊性能，質量好、產量高、耗電少、并在晶型、透明度、熱沖擊韌性方面優(yōu)于普通人造金剛石的晶種合成高品級金剛石生成結構。
實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術方案是在原有片狀觸媒合成金剛石的基礎上加以改進，它具有葉蠟石塊合成的套筒腔，導電圈、加熱片，其主要特點是在葉蠟石塊合成的套筒腔內壁，嵌套有白云石襯管、白云石環(huán)，襯管的內壁及上下端部設有隔離層，隔離層內置放有晶種合成芯柱，白云石環(huán)位于襯管上下部位的隔離層和導電金屬片之間，并由此構成加熱腔體，腔體內置放有加熱片，導電圈設置在葉蠟石塊套筒內壁兩端，并與導電金屬片接觸。
按照上述方案制成的晶種合成高品級金剛石的生成結構，以合成的105塊金剛石為例，在進行處理、分選、結果中顯示，單產達到39.3ct，合成的金剛石粒度在40/60的含量達到70％，40/60粒度SMD級以上金剛石含量達到32.3％，SND30級以上的含量達到12％。而且，金剛石的顏色為金黃色，內部裂紋、氣泡很少，無白頭金剛石，單產較高，并在單晶完整率、高強比、沖擊強度等指標上均有顯著提高。與現(xiàn)有技術相比，采用本實用新型生成的高品級金剛石具有晶型好、透明度高、熱沖擊韌性強等優(yōu)點。
下面利用附圖進一步描述本實用新型的實施例。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
參看圖1，本實用新型具有葉蠟石塊合成的套筒腔1，導電圈2、加熱片8，在葉蠟石塊套筒腔1內壁，嵌套有白云石襯管5、白云石環(huán)4，襯管5的內壁及上下端設有隔離層，隔離層內置放有晶種合成芯柱9，為提高人造金剛石產品品級，晶種合成芯柱9采用納米金剛石作為晶種，并與粉末觸媒合金粉、高純石墨粉以合理的比例配合，通過干混、造粒、壓制工序而構成。隔離層是由鐵帶(鋼管)6和薄鋼片7構成，白云石環(huán)4位于襯管5上下部位的隔離層和導電金屬片3之間，導電金屬片3采用的是不銹鋼片，由薄鋼片7與導電金屬片3通過白云石環(huán)4構成加熱腔體，腔體內置放有加熱片8，加熱片8是由石墨片構成，導電圈2設置在葉蠟石塊套筒腔1內壁兩端，并與導電金屬片3接觸。按上述結構組裝后，經130℃±5℃保溫36小時，即可上機合成高品級金剛石。
權利要求1.一種晶種合成高品級金剛石生成結構，具有葉蠟石塊合成的套筒腔[1]，導電圈[2]、加熱片[8]，其特征在于在葉蠟石塊合成的套筒腔[1]內壁，嵌套有白云石襯管[5]、白云石環(huán)[4]，襯管[5]的內壁及上下端部設有隔離層，隔離層內置放有晶種合成芯柱[9]，白云石環(huán)[4]位于襯管[5]上下部位的隔離層和導電金屬片[3]之間，并由此構成加熱腔體，腔體內置放有加熱片[8]，導電圈[2]設置在葉蠟石塊套筒腔[1]內壁兩端，并與導電金屬片[3]接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的晶種合成高品級金剛石生成結構，其特征在于晶種合成芯柱[9]是由納米金剛石作為晶種，并與粉末觸媒合金粉、高純石墨粉按比例進行配合，通過干混、造粒、壓制工序而構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的晶種合成高品級金剛石生成結構，其特征在于隔離層是由鐵帶[6]和薄鋼片[7]構成。
4.根據(jù)權利要求1或4所述的晶種合成高品級金剛石生成結構，其特征在于加熱片[8]是由石墨片構成。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的晶種合成高品級金剛石生成結構，其特征在于導電金屬片[3]采用不銹鋼片。
專利摘要本實用新型為金剛石制備技術領域提供一種晶種合成高品級金剛石生成結構。主要特點是在葉蠟石塊合成的套筒腔內壁，嵌套有白云石襯管、白云石環(huán)，襯管的內壁及上下端部設有隔離層，隔離層內置放有晶種合成芯柱，白云石環(huán)位于襯管上下部位的隔離層和導電金屬片之間，并由此構成加熱腔體，腔體內置放有加熱片，導電圈設置在葉蠟石塊套筒內壁兩端，并與導電金屬片接觸。與現(xiàn)有技術相比，采用本實用新型生成結構的高品級金剛石具有晶型好、透明度高、熱沖擊韌性強等優(yōu)點。
文檔編號B01J3/06GK2671680SQ20032011351
公開日2005年1月19日 申請日期2003年12月17日 優(yōu)先權日2003年12月17日
發(fā)明者賈攀, 盧燦華 申請人:河南中南工業(yè)有限責任公司