[发明专利]合成金刚石用加热元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种金刚石合成用加热件，确切地说是一种合成金刚石用加热元件。

背景技术

人造金刚石是在高温高压下合成的，合成设备主要是六面顶压机。合成所需高温采用向合成块中的加热元件通电加热的方式间接加热。目前的间接加热方式的合成块为合成芯住外围套钢杯，钢杯外围涂覆绝缘层，绝缘层外围套加热元件。目前现有的加热元件为加热管和加热片，材质为石墨板材。该加热元件的电阻较低，壁厚较厚，因此电能利用率低，合成腔体小，影响合成产量。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种合成金刚石用加热元件。

合成金刚石用加热元件，包括加热管和加热片，加热片扣装在加热管上，加热管的材料为合金，合金由以下质量百分比的原料组成：纯化的铬金属10-22%，钼金属3-8%，钛金属2-5%，余量为铁金属。

所述的加热片的材料为石墨板材。

所述的加热管的厚度为0.02-0.05mm。

所述的加热管的制作方法为： ①将铬金属置入80℃溴酸钾溶液中，超声波振动1分钟，再用蒸馏水冲洗2分钟，烘干，得到纯化的铬金属； ②按下述重量百分比取原料：纯化的铬金属10-22%，钼金属3-8%，钛金属2-5%，余量为铁金属； ③将钼金属、钛金属、铁金属和纯化的铬金属加入冶炼炉中熔炼，得到毛坯，将毛坯锻压为合金金属带； ④将将步骤③制备合金金属带剪切，剪切后的金属带的长度与制备成型的加热管的周长相同；使用金属清洗剂对合金金属带表面进行清洗；将合金金属带焊接成管状； ⑤管状的金属带在置入烧结淬火一体炉内进行氢气气氛烧结1小时，再进行风冷淬火处理，得到加热管。

步骤⑤制备的加热管置入浓硝酸20s，取出后擦拭干净。

所述的加热管的制备方法中步骤⑤中的烧结淬火一体炉包括炉体，炉体底部设置氢气进气管4，炉体内均匀设置数根接热管；炉体内设置数个固定圈，固定圈分层排列，固定圈的侧边与炉体内壁通过固定柄连接，固定圈上均匀分布数个固定座，固定座由数根呈圆形均匀分布竖杆和圆环组成，圆环将与各个竖杆连接，固定圈设置固定座处开设通孔；炉体上安装搅拌装置和通气装置，搅拌装置和通气装置分别与炉体配合，所述的搅拌装置由封盖、搅拌电机、搅拌轴、搅拌叶组成，封盖与炉体的顶部配合，封盖顶部设置搅拌电机，封盖下部设置搅拌轴，搅拌轴与搅拌电机的输出轴连接，搅拌轴上设置搅拌叶，搅拌轴穿过固定圈；所述的通气装置由顶盖、冷风进气管4、环形管、数个冷风支管连接构成，顶盖与炉体的顶部配合，顶盖上部安装环形管，环形管上连接冷风进气管4，环形管下部设置冷风支管，冷风支管上开设出风口，冷风支管底部为通透的孔，冷风支管穿过通孔，出风口的高度与固定座位置相同。所述的炉体底部为弧形底。

本发明的优点在于：本发明所述的加热元件电阻为1.9-2.6uΩ·  m（20℃），因此电能利用率高；壁厚薄，最薄能够达到0.02mm，能够增加合成腔体的体积，增加产量；本发明所述的加热元件的壁厚可以更薄，经试验检测，壁厚为0.04mm条件下电阻值最高，电能利用率最佳。加热管整体强度高、导热性好，与其他合金的加热管相比，经过处理的铬金属带不再有氧化的三氧化二铬的杂质，合金中杂质少、纯度高，导热效果好；钛与钼之间具有固溶强化作用，低温状态下塑形高，便于加工成形；钼能够增加导热性和低的膨胀系数，在高温下（1100～1650℃）有高的强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；图2是沿图1A-A线的剖视结构示意图；图3是本发明的结构示意图之二；图4是本发明的搅拌装置的结构示意图；图5是本发明通气装置结构示意图；图6是图5的俯视结构示意图；图7是图1的Ⅰ局部放大结构示意图。

附图标记：1搅拌电机 2封盖 3搅拌轴 4氢气进气管 5固定柄 6固定圈 7固定座 8金属带 9搅拌叶 10炉体 11加热管 12弧形底 13通孔 14冷风进气管 15环形管 16顶盖 17冷风支管 18出风口。 

具体实施方式

合成金刚石用加热元件，包括加热管和加热片，加热片扣装在加热管上，加热管的材料为合金，合金由以下质量百分比的原料组成：纯化的铬金属10-22%，钼金属3-8%，钛金属2-5%，余量为铁金属。

制备每1000g合金由以下原料组成：