[发明专利]一种超高压合成腔体

说明书

本发明公开一种超高压合成腔体，涉及超硬复合材料技术领域，包括主腔体，所述主腔体的中部设置有通孔；所述通孔内两端分别设置有一个叶腊石环，所述叶腊石环的中心孔内设置有导电钢圈；所述导电钢圈的内侧设置有第一传压片，所述第一传压片的内侧沿轴向依次设置有第二传压片、加热片和屏蔽片；两个所述第一传压片之间沿径向向内依次安置传压环、加热环和屏蔽环；所述第二传压片设置有两个，分别位于所述传压环的中心孔内两端；所述加热片设置有两个，分别位于所述加热环的中心孔内两端；所述屏蔽片设置有两个，分别位于所述屏蔽环的中心孔内两端；所述屏蔽环内部用于放置样品。本发明能够有效传递压力，并保证密封性。

技术领域

本发明涉及超硬复合材料技术领域，特别是涉及一种超高压合成腔体。

背景技术

金刚石、立方氮化硼及其它超硬复合材料的合成多采用六面顶压机，六面顶的6个顶锤围成一个立方体形状，可以放置相应尺寸的传压介质腔体。六面顶压机工作时，6个顶锤作用在立方体传压介质上并在腔体内部产生高压。加载过程中，部分传压介质受到挤压，分布在6个顶锤之间的介质在立方体的12条边处形成密封边。外部加载力一部分通过顶锤面直接作用在传压介质上，在高压腔内产生高压；另一部分作用在密封边区域，通过密封边材料的内摩擦力及其与顶锤的外表面之间的摩擦力共同构成对高压腔的密封。人们就是通过高压设备及合成腔体产生高压，并辅助加热产生材料合成的一种极限条件—高压、高温。

高质量的产品及高性能的材料需要更高的合成压力。目前，人们发明了很多方法来提高生产中合成腔体内部的压力，使生产用的腔体内部压力能稳定在6GPa以内。提高腔体内部压力的方法分两种：1、提高设备的性能；2、改善合成腔体的结构。提高设备性能的方法有：扩大六面顶的缸径、减小顶锤的面积等；改善合成腔体的结构的方法主要有：采取增压单元、增设预密封边、改换组装内部组件的材料等。但是在生产中，压机缸径扩大到一定时无法进一步扩大，顶锤减小到一定程度时也会达到自身受力极限，容易裂锤，造成损失；采取增压单元，增设密封边等方式也给生产带来了成本增加、生产不稳定等问题。

因此，亟需一种新型的超高压合成腔体，以解决现有技术中所存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高压合成腔体，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效传递压力，并保证密封性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种超高压合成腔体，包括主腔体，所述主腔体的中部设置有通孔；所述通孔内两端分别设置有一个叶腊石环，所述叶腊石环的中心孔内设置有导电钢圈；所述导电钢圈的内侧设置有第一传压片，所述第一传压片的内侧沿轴向依次设置有第二传压片、加热片和屏蔽片；两个所述第一传压片之间沿径向向内依次安置传压环、加热环和屏蔽环；所述第二传压片设置有两个，分别位于所述传压环的中心孔内两端；所述加热片设置有两个，分别位于所述加热环的中心孔内两端；所述屏蔽片设置有两个，分别位于所述屏蔽环的中心孔内两端；所述屏蔽环内部用于放置样品。

优选的，所述主腔体包括两个半腔体，两个所述半腔体相对扣合。

优选的，所述半腔体为长方体，采用叶腊石制成，所述半腔体的上表面和下表面的中心处设置有所述通孔。

优选的，所述导电钢圈的内部填充有叶腊石片。

优选的，所述第一传压片和所述第二传压片采用导电硬质材料制成。

优选的，所述加热片和所述加热环共同组成加热组件，所述加热组件的材质为石墨、铬酸镧、碳化钛铼、钽、钼或钨。

优选的，所述屏蔽片和所述屏蔽环共同组成屏蔽组件，所述屏蔽组件的材质为六方氮化硼或氧化镁。

优选的，所述传压环和所述加热环之间还设置有保温环。

优选的，所述传压环的材质为氧化镁。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：