[实用新型]方形石墨坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及石墨纯化技术领域，更具体涉及一种方形石墨坩埚，使其在2400℃以上高温通气纯化石墨粉的热场中，能实现高效安全可靠的使用。

背景技术

我国人造金刚石产业仍处于快速发展期,产量位居全球第一.在粉末组装合成金刚石中,需要大量的超高纯度石墨粉来作碳源,要求其杂质含量小于25ppm.因此,须将石墨粉装入石墨坩埚,放在石墨化炉中加热至2400℃以上的高温,并通入氮气,氯气,二氯氟十二烷等气体进行纯化. 而传统的石墨坩埚都是选用圆形的Ф600～Ф800石墨电极来加工.其优点是选料和加工均较简便,在立式车床上很容易实施加工.但是与方形石墨坩埚相比,它在高温热场中的有效利用率较低,仅为方形石墨坩埚的78.5%.也就是说,在同等装炉截面积和相同的耗电耗气的情况下, 方形石墨坩埚所装入纯化石墨粉的产量,是圆形石墨坩埚的1.274倍.因此, 选用圆形石墨坩埚来纯化石墨粉的成本较高,这种高耗能纯化石墨粉工艺也与国家的节能减排政策相勃.

 但是, 方形石墨坩埚的选料和加工的难度极大,在立式车床(铣床)上都很难实施. 本实用新型采用了创新的思路和新材料,使方形石墨坩埚得以问世,并成功地应用于人造金刚石纯化石墨粉的热场上。

发明内容

为了克服现有圆形石墨坩埚在纯化石墨粉工艺技术中的不足, 本实用新型的目的是在于提供了一种方形石墨坩埚，该坩埚结构简单，性能可靠，在高温热场中的有效利用率较高,成本低廉，适用于批量制作。

为解决方形石墨坩埚的选料和加工的技术难题，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种方形石墨坩埚，由方形石墨坩埚壁板,方形石墨坩埚底板和方形石墨坩埚盖构成。方形石墨坩埚壁板的底部剖视面带呈L形, L形带与方形石墨坩埚底板相连,以便托住带T形的方形石墨坩埚底板, 方形石墨坩埚底板的边沿也加工成呈T形, 以便使方形石墨坩埚底板的边沿T形固定在方形石墨坩埚壁板的L形底部,方形石墨坩埚盖的边沿也加工成呈T形, 以便使方形石墨坩埚盖的边沿T形固定在方形石墨坩埚壁板的顶部。方形石墨坩埚壁板的底部剖视面有一个带L形的台阶。

本实用新型的有益效果是，方形石墨坩埚的选料材质与圆形石墨坩埚是一样的,因而可以确保其在2400℃以上高温通气纯化石墨粉的热场中安全可靠的使用。而方形石墨坩埚的优点在于充分发挥了它在2400℃以上高温热场中有限空间的利用率,  在同等装炉截面积和相同的耗电,耗水,耗气的情况下, 方形石墨坩埚所装入纯化石墨粉的产量,是圆形石墨坩埚的1.274倍。

附图说明

图1为一种方形石墨坩埚的结构示意图。

图2为一种方形石墨坩埚壁板示意图。

图3为一种方形石墨坩埚埚盖示意图。

图4为一种方形石墨坩埚埚底示意图。

其中1方形石墨坩埚盖,  2方形石墨坩埚壁板,  3方形石墨坩埚底。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

根据图1可知，一种方形石墨坩埚由方形石墨坩埚盖1, 方形石墨坩埚壁板2, 方形石墨坩埚底3构成。其特征在于：方形石墨坩埚壁板2的底部剖视面带呈L形, 方形石墨坩埚壁板2的底部L形带与方形石墨坩埚底板3相连，以便托住带T形的方形石墨坩埚底板3，方形石墨坩埚底板3的边沿也加工成呈T形, 以便使方形石墨坩埚底板3的边沿T形固定在方形石墨坩埚壁板2的L形底部，方形石墨坩埚盖1的边沿也加工成呈T形, 以便使方形石墨坩埚盖1的边沿T形固定在方形石墨坩埚壁板2的顶部, 方形石墨坩埚壁板2的底部剖视面有一个带L形的台阶。

 该装置的方形石墨坩埚壁板的加工路径是,选购600X600X1800或800X800X1800的方形石墨电极料,切割成两段并平端面,用装有加长的金刚石钻头打出四个引导孔,将镀有金刚石的Ф5钢丝绳穿过,进行线切割,待能穿过带锯皮时,进行锯切将其芯部拿出, 并将其下部加工成带L形的方形石墨坩埚壁板套.

该装置在2400℃以上高温通气纯化石墨粉的热场中使用的工作状况是，园形石墨坩埚装炉，方形石墨坩埚装炉。