[发明专利]一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模及其制备方法

权利要求书

1.一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模，其特征在于：包括外套（100）、嵌套（200）、单晶模芯（300）和芯环（400），所述外套（100）的圆周内壁镶嵌所述嵌套（200），所述嵌套（200）的圆周内壁镶嵌所述单晶模芯（300），所述单晶模芯（300）的圆周内壁镶嵌所述芯环（400），所述芯环（400）的圆周内壁一体成型连接有模芯内孔（410），所述模芯内孔（410）的反口角度为45°～60°。

2.根据权利要求1所述的一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模，其特征在于：所述嵌套（200）、所述芯环（400）的中心点和所述模芯内孔（410）的中心点位置相同。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述的超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模的制备方法，其特征在于：该超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模的制备方法包括如下步骤：

S1：原料材料：选用石墨粉、接触粉、镍基合金粉、预合金粉末、气雾化粉末和钎焊粉末，按照5：3：1：0.5：0.3：0.2的比例混合，经过冷压成柱和脱氧处理，利用单轴向压力机对材料进行合成，处理后的合成块装入叶蜡石的合成腔体中，两端导电帽将大电流引入缠绕在合成块周围的碳质薄件发热体上，在合成块周围形成一个加热炉，其中温度为1400℃，压力为5GPa；

S2：切割及镶套：采用机械切割方式，选用烧结金刚石切割片，对合成块的材料进行切割，确保切割面水平无明显断层，切割过程中需要循环水喷洒切割面，把切割后的所述嵌套（200）采用机械压合的方式嵌入到所述外套（100）的圆周内壁之中过盈连接；

S3：高温烧结：涂镶套粉之后，进行高温烧结，前期烧结温度1600℃，持续30min，中期烧结温度1200℃，持续15min，后期恒温800℃，持续30min，压力为3.5GPa；

S4：抛光及精铣：对合成块进行固定，采用高速线抛光机，压缩角度7°—9°，模座偏转角3.5°，达到切削和材料表面塑性变形效果，以去掉被抛光后的凸部，抛光时间为5min，以合成块表面无明显颗粒为主，抛光过程需利用磨头进行孔径的规整，磨头跳动小于0.005厘米，采用铣床来进行精铣工作，精铣需要按照规定，完成最终尺寸控制和表面光洁度；

S5：激光打孔：对合成块进行固定，利用激光打孔机对合成块的中心点位置进行打孔，产生孔径后，对孔径的内壁粉末进行清理；

S6：粗研磨：在内径中添加金刚粉并进行粗研磨，粗研磨采用超声研磨设备，根据拉制模内径需要的角度，调整超声研磨设备的超声波速度，来控制内径角度精准度，研磨时间为6min，随后检查内径，确保内径无裂缝后，进行二次抛光，即成拉制模；

S7：三坐标检验：采用三坐标测量仪，对拉制模进行测量，确定拉制模的尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度，合格品入库，不合格品进行二次返工。