[实用新型]一种小型两面顶压机用分瓣式超高压模具

说明书

本申请提供一种小型两面顶压机用分瓣式超高压模具，包括：内样品管；聚压环，包括若干环设于内样品管外的分瓣式承压块，两相邻分瓣式承压块之间设有间隙；分瓣式承压块材质为聚晶金刚石；内承压环，环设于聚压环外，与聚压环过盈装配。将体积较大的整体式的聚晶金刚石承压转变为分瓣式承压块，既降低了成本，又降低了加工难度；另外施加到聚压环上的一部分张力可通过两相邻分瓣式承压块之间的间隙释放出去，避免了聚压环由于施加压力过大导致的损坏；通过在聚压环外过盈装配内承压环，一方面，可将聚压环释放的压力箍在内部，不会让压力全部消散，避免了压力泄露，保证了内样品管始终处于高压环境，另一方面可固定分瓣式承压块，维持其整体性。

技术领域

本申请涉及超高压合成技术领域，具体涉及一种小型两面顶压机用分瓣式超高压模具。

背景技术

目前，用于超硬材料合成的高压装备主要为六面顶压机和两面顶压机，六面顶压机因为制造成本低，可操作性型强而广泛应用，是人工合成金刚石和复合片企业常用的设备。但六面顶压机也具有压力传递效率低，吨位有效利用率低和合成产品质量偏差的缺点。两面顶压机是世界上最早的高压合成装置，在超高压产品的研究和生产领域长期处于主导地位，具有压力利用率高，温度场均匀，结构简单，更容易实现自动化操作，非常适合高质量超硬材料，如宝石级金刚石，PCBN等高附加值产品的研发制造。但是，近些年，两面顶压机发展较为缓慢，主要受限于两面顶压机的核心部分----超高压模具的设计和制造。

为了追求更高的合成压力和温度，两面顶压机使用的模具需要经受极高的压力和温度。所述模具包括内样品管和环设于内样品管外的硬合金承压环，早期为了满足高压高温的要求，将承压环的体积做的足够大来承受更高的压力，但随着而来的是硬质合金加工困难，成本增高，体积过于庞大，已经不适合研究或工业应用。后期，将硬合金承压环改变为聚晶金刚石材质，并通过在其外壁缠绕钢丝或预应变环来增大承压能力，从而减小内部聚晶金刚石承压环的尺寸，但是会出现内部承压环在高压下易断裂的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种小型两面顶压机用分瓣式超高压模具，包括：

内样品管；

聚压环，包括若干环设于所述内样品管外的分瓣式承压块，两相邻所述分瓣式承压块之间设有间隙；所述分瓣式承压块材质为聚晶金刚石；

内承压环，环设于所述聚压环外，与所述聚压环过盈装配。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述内承压环外环设有多层预应变环，用于防止内腔崩裂。

根据本申请实施例提供的技术方案，最外层所述预应变环外环设有外承压环，用于防止所述预应变环崩裂。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述内样品管为陶瓷或者石墨材质的圆筒。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述内承压环为碳化钨硬质合金材质。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述预应变环为2～6层，由内向外，厚度逐渐增加。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述外承压环过盈装配于最外层所述预应变环外侧，由高韧性金属材料制成。

综上所述，本申请提出一种小型两面顶压机用分瓣式超高压模具，通过在所述内样品管外环设聚晶金刚石材质的聚压环，聚压环由若干分瓣式承压块组成，两相邻分瓣式承压块之间存在间隙，施加到聚压环上的一部分压力可通过此间隙释放出去，避免了聚压环由于承受压力过大导致的断裂问题；通过在聚压环外过盈装配内承压环，一方面，可将聚压环释放的压力箍在内部，不会让压力全部消散，避免了压力泄露，保证了内样品管始终处于高压环境，另一方面可固定分瓣式承压块，维持其整体性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种小型两面顶压机用分瓣式超高压模具的结构示意图；