[发明专利]一种克拉级钻石的合成装置及其合成方法

权利要求书

1.一种克拉级钻石的合成装置，该装置包括叶腊石腔体以及设置在叶腊石腔体内的合成柱，其特征在于，所述的叶腊石腔体由上半部叶腊石杯体与下半部叶腊石杯体扣合而成，所述的上半部叶腊石杯体的杯底与下半部叶腊石杯体的杯底均设置有多个叶腊石通孔，所述叶腊石通孔内设有导电柱；所述合成柱包括加热管，所述加热管为两端开口的中空圆管套，所述加热管内层叠设置有钻石生长模块和保温传压片；所述合成柱还包括加热管上端层叠设置的加热片和金属片，以及加热管下端层叠设置的加热片和金属片；所述加热片与加热管相连接，金属片与导电柱位于叶腊石腔体内部的一端相连接。

2.根据权利要求1所述的克拉级钻石的合成装置，其特征在于，所述上半部叶腊石杯体与下半部叶腊石杯体相一致；所述上半部叶腊石杯体与下半部叶腊石杯体的内表面均为一端开口的中空圆柱体，外表面均为一端开口的中空长方体；所述叶腊石杯体的杯底通孔直径均为4～6mm；所述导电柱的长度与叶腊石通孔的长度一致，导电柱的直径与叶腊石通孔的直径一致；所述加热片与金属片的直径均与加热管的外径相等，所述加热片的厚度为1～4mm，所述金属片的厚度为0.5～1mm。

3.根据权利要求1或2所述的克拉级钻石的合成装置，其特征在于，所述的钻石生长模块为设有盲孔的蜂窝状模块，所述的保温传压片为第一保温传压片；所述设有盲孔的蜂窝状模块包括模块本体以及模块本体上部沿纵向设置的多个盲孔，所述加热管内由下向上依次层叠设置有蜂窝状模块、第一保温传压片，所述蜂窝状模块与第一保温传压片的高度之和等于加热管的高度；所述蜂窝状模块上间隔设置有多个盲孔，盲孔之间的间隔均为2～4mm，盲孔的直径均为6～15mm、盲孔的深度均为15～25mm，每个盲孔内由下向上依次设置有晶床、触媒片和碳源，所述晶床、触媒片和碳源的高度之和等于盲孔的深度；所述第一保温传压片的厚度为20～30mm，所述晶床的厚度为3～8mm。

4.根据权利要求1或2所述的克拉级钻石的合成装置，其特征在于，所述的钻石生长模块为设有通孔的蜂窝状模块，所述的保温传压片包括第一保温传压片和第二保温传压片；所述设有通孔的蜂窝状模块包括模块本体以及沿模块本体纵向设置的多个通孔，所述加热管内由下向上依次层叠设置有第二保温传压片、蜂窝状模块、第一保温传压片；所述第二保温传压片、蜂窝状模块和第一保温传压片的高度之和等于加热管的高度；所述蜂窝状模块上间隔设置有多个通孔，所述通孔的直径均为6～15mm、通孔的长度均为15～25mm，通孔之间的间隔均为2～4mm，每个通孔内由下向上依次设有晶床、触媒片和碳源，所述晶床、触媒片和碳源的高度之和等于蜂窝状模块的高度；所述第一保温传压片的厚度为20～30mm，所述第二保温传压片厚度为第一保温传压片厚度的1/3～1/4，所述晶床的厚度为3～8mm。

5.一种采用权利要求1所述的克拉级钻石合成装置合成克拉级钻石的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)准备钻石生长模块、第一保温传压片、第二保温传压片、晶床、触媒片、碳源，并准备加热管、加热片、金属片；

(2)采用步骤(1)准备的钻石生长模块、第一保温传压片或第一保温传压片和第二保温传压片、晶床、碳源、触媒片，以及加热管、加热片和金属片组装成为合成柱，并真空封装保存，备用；

(3)准备杯底带有通孔的上半部叶腊石杯和下半部叶腊石杯，然后进行烘烤焙烧，烘烤焙烧完成后，保温备用；

(4)将步骤(2)得到的合成柱放入步骤(3)所述备用的下半部叶腊石杯中，然后盖上上半部叶腊石杯，即与下半部叶腊石杯扣合形成叶腊石腔体，然后将导电柱分别插入上半部叶腊石杯杯底的通孔及下半部叶腊石杯杯底的通孔内，插入完成后即得到合成克拉级钻石的合成块；

(5)将步骤(4)得到的合成块进行烘烤除湿，除湿完成后，放入六面顶金刚石合成压机中进行合成，合成完成后，即可得到克拉级合成钻石。