[实用新型]一种新型啮合式金刚石合成块

说明书

技术领域

本实用新型属于超硬材料合成技术领域，特别涉及一种新型啮合式金刚石合成块。

背景技术

金刚石的合成原理是：通过对金刚石合成块加压、加温，使石墨柱完成由石墨向金刚石的转变。金刚石合成块是影响金刚石产品质量的重要因素，传统的金刚石合成块由石墨柱、导电钢圈、加热元件和叶腊石块等构成。通电时，通过导电钢圈使加热元件发热，热量经过与加热元件紧密接触的绝缘层传至石墨柱，使石墨在超高温高压下转化为金刚石。

随着金刚石合成压机大型化的发展，金刚石合成块也随之扩大，合成腔体内石墨柱需要的能量就越来越高。但是，金刚石合成块的组装结构却没有随之变化，导致在金刚石合成过程中，密封边容易掉落，密封效果差容易引起放炮事故，“放气炮”现象增多，造成经济效益不能随着合成腔体的扩大而显著提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构合理、能够有效杜绝“放气炮”现象发生的新型啮合式金刚石合成块。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种新型啮合式金刚石合成块，包括石墨柱、石墨柱外部依次设有绝缘碗和发热元件，发热元件两端设有导电钢圈；导电钢圈与发热元件两端之间从外向内依次设有叶腊石片和白云石片，导电钢圈与发热元件外围设有叶蜡石块；所述叶腊石块包括上半块与下半块，上半块由从配合端相互扣合的上叶腊石子块和上叶腊石母块构成，下半块由从配合端相互扣合的下叶腊石子块和下叶腊石母块构成，上叶腊石子块和下叶腊石子块配合端均为内凹形，上叶腊石母块和下叶腊石母块配合端均为内凸形。

所述上叶腊石母块和下叶腊石母块内壁分别设有上白云石块和下白云石块，上叶腊石子块、上白云石块、下白云石块和下叶腊石子块形成的通孔尺寸一致。

所述绝缘碗与石墨柱之间设有吸气金属层。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型包括石墨柱、石墨柱外部依次设有绝缘碗和发热元件，发热元件两端设有导电钢圈；导电钢圈与发热元件两端之间从外向内依次设有叶腊石片和白云石片，导电钢圈与发热元件外围设有叶蜡石块；所述叶腊石块包括上半块与下半块，上半块由从配合端相互扣合的上叶腊石子块和上叶腊石母块构成，下半块由从配合端相互扣合的下叶腊石子块和下叶腊石母块构成，上叶腊石子块和下叶腊石子块配合端均为内凹形，上叶腊石母块和下叶腊石母块配合端均为内凸形，其结构合理，叶腊石块结构严密，不会造成密封边掉落，密封效果好，有利于提高产品质量，可有效阻止气体冲出和放气炮事故的发生，有效保护顶锤，减少裂锤事故发生，降低生产成本。

2、绝缘碗与石墨柱之间设有吸气金属层，在金刚石合成过程中，吸气金属层能吸收金刚石合成块被压机压缩后密封在合成腔体内的空气以及因高温使白云石分解产生的二氧化碳，从而避免金刚石合成后期卸压“放气炮”的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的新型啮合式金刚石合成块，其包括石墨柱1、石墨柱1外部依次设有绝缘碗2和发热元件3，绝缘碗2与石墨柱1之间设有吸气金属层9。在发热元件3两端设有导电钢圈6，导电钢圈6为博士帽式。在导电钢圈6与发热元件3两端之间从外向内依次设有叶腊石片7和白云石片8。导电钢圈6与发热元件3外围设有叶蜡石块，所述叶腊石块包括上半块与下半块，上半块由从配合端相互扣合的上叶腊石子块41和上叶腊石母块42构成，下半块由从配合端相互扣合的下叶腊石子块43和下叶腊石母块44构成，上叶腊石子块41和下叶腊石子块43配合端均为内凹形，上叶腊石母块42和下叶腊石母块44配合端均为内凸形，可使合成块结构紧密，密封性能好。同时，在上叶腊石母块42和下叶腊石母块44内壁分别设有上白云石块51和下白云石块52，上叶腊石子块41、上白云石块51、下白云石块52和下叶腊石子块43形成的通孔尺寸一致。

在本实施方式中，吸气金属层9由具有吸气性能的铌、锆构成，其厚度为0.076mm；上叶腊石子块41和下叶腊石子块43按照10%配比加入非金属材料氮化硅（Si3N4）压制而成，可大大提高上叶腊石子块41和下叶腊石子块43的摩擦系数，且可有效提高压制密度，上叶腊石子块41和下叶腊石子块43密度比普通叶腊石块密度高约30%，从而能降低合成压力，减小材料体积收缩、不内虚，有助于合成腔体内压的稳定，有助于提高金刚石的产量和质量。