[实用新型]带预密封边的复合叶蜡石组装块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超硬材料加工装置，特别涉及一种高温高压下的压力传递与密封装置。

背景技术

超硬材料包括金刚石、立方氮化硼及其聚晶等，由于其优异的物理化学性能，在现代工业领域中应用广泛。目前，超硬材料生产所需的高温高压密封介质均采用普通叶蜡石和白云石压制成的整体型叶蜡石块。在高温高压下，这种叶蜡石块的密封性能下降，导致加热两端经常出现“放炮”现象，使叶蜡石内的合成腔体变形量大，工艺不稳定，同时，为保证叶蜡石材料的密封效果，叶蜡石块的烘焙温度整体偏低，难以使白云石传压材料的高传压性能得以发挥，同时，传压材料所占复合块的比例仍偏高。而且，仅通过传压材料的保温性能实现对温度场的影响，其改善效果有限。另外，由于压制叶蜡石所用模具重量大，生产效率低，叶蜡石块的压制密度也偏低，从而难以满足超硬材料合成和生长的高性能及高效率的要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就在于提供一种密封性能好、传压效果好，同时使合成腔温度场和压力场更为匹配的带预密封边的复合叶蜡石组装块。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

由结构上下对称的上组装体和下组装体对合而成，所述的上组装体或下组装体均包括外壳和镶嵌在外壳内部的传压件，所述的外壳为中部设有等轴且相连通的安装孔和通孔的矩形体，所述的传压件为一端大、一端小的回转体，其外形与安装孔相匹配，中部设有与外壳通孔相一致的孔，所述的上组装体或下组装体中除对合面以外的其他每两个相邻面的交界处设有棱，棱上设有“V”型预密封边，其中：所述上组装体中外壳的通孔在上、安装孔在下，传压件为上端小、下端大的回转体；所述下组装体中外壳的安装孔在上，通孔在下，传压件为上端大、下端小的回转体。

按上述方案，所述传压件的通孔为直通孔或变径通孔。

按上述方案，所述外壳采用叶蜡石复合材料。

按上述方案，所述传压件采用白云石复合材料。

按上述方案，所述传压件材料采用添加金属（或非金属）导体粉末（或颗粒）的白云石复合材料，金属（或非金属）导体粉末（或颗粒）如：铁、铝、钼、石墨、碳化钨-钴硬质合金、含碱金属的β-Al₂O₃等，而实现进一步保温和辅助发热的作用。

按上述方案，所述传压件为圆锥台或一端大、一端小的圆柱体或一端设有收缩锥的圆柱体或半腰鼓形块体。

本实用新型通过使用沿轴向由外到内壁厚呈增大趋势的传压件，降低了高温高压下发生脱水、相变及体积收缩和热导率较高的叶蜡石的体积比例，增加了高温高压下物相稳定、无明显体积收缩、热导率更低的传压和保温性能更优越的传压件白云石的比例，提高了合成腔内的压力并改善了合成腔内的压力分布，同时由此形成的沿轴向不同位置处的不同电阻结构，可对合成腔内的石墨发热体形成并联旁路作用，可使石墨发热体沿轴向的中区温度适当降低，结合传压件的优良保温性能，可促进合成腔体内温度更趋于平衡，同合成腔内部的压力梯度更匹配。通过设置预密封边，可明显提高密封性能；减少叶蜡石流变至密封边位置的消耗量，增大其起传压作用的比例，显著提升传压性能；同时可加强对顶锤侧面的支撑作用，提高设备和工艺的稳定性。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的带预密封边的复合叶蜡石组装块采用分体式组合结构，可对传压件和外壳设计独立的热处理工艺；增强了叶蜡石复合块的密封性能，减少了高温高压下出现的“放炮”现象，减少了叶蜡石流变至预密封边位置的消耗量，增大其起传压作用的比例，大大提高了传压性能，降低了超硬材料的合成及生长所需的外部压力；通过采用添加金属（或非金属）导体粉末（或颗粒）的白云石复合材料作传压材料，可使其辅助发热和保温作用增强，提高合成腔内温度场的均匀性以及温度场和压力场的匹配性。另外，该带预密封边的复合叶蜡石组装块的预密封边对顶锤侧面支撑作用强，增加了顶锤的使用寿命；模具简单，重量轻，提高了生产效率、设备及工艺的稳定性，满足超硬材料合成和生长的高性能及高效率的要求。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例总装结构的剖面图；

图2是本实用新型一个实施例总装结构的俯（仰）视图；

图3是本实用新型一个实施例总装结构的左（右、前、后）视图；

图4是本实用新型中一个实施例传压件的示意图；

图5是本实用新型中一个实施例外壳的示意图；

图6、图7、图8分别是本实用新型中传压件和相应外壳结构的变形示意图。

具体实施方式