[发明专利]一种金刚石合成用石墨柱及组装块及石墨柱制作方法

说明书

本发明涉及金刚石合成设备技术领域的一种金刚石合成组装块，包括叶蜡石块，叶蜡石块的中心设有竖直的圆柱形的筒状通孔，筒状通孔的侧壁上设有氧化铝保温层，筒状通孔内套设有导电筒，导电筒的上下两端均设有导电片，导电片上设有氧化铝环，氧化铝环上配合有叶蜡石环，叶蜡石环对应氧化铝环的面上设有一圈凹槽一，所述氧化铝环上设有与凹槽一配合的一圈凸起，叶蜡石环配合有导电钢圈；本发明导电钢圈配合的叶蜡石环与氧化铝环结合部位完美契合，可使压强有效从上下两端向内部传递，使两端和中间压差尽量小。采用高温烧结氧化铝粉作为保温层，提高了保温效果，减少了温差且经过烧结后的氧化铝可挥发杂质少，进一步提高金刚石的质量。

技术领域

本发明属于金刚石合成设备技术领域，具体涉及一种金刚石合成用石墨柱及组装块及石墨柱制作方法。

背景技术

合成金刚石的方法有高温高压法和CVD薄膜沉淀法，国内主要利用六面顶压机在1450℃、5.3GPa压强下，通过提高密度，实现由石墨粉到金刚石的转变。在这个合成过程中，核心组装块的结构非常重要。现有技术中，常规的组装块采用间接加热节省电流，采用白云石保温，加热方向采用平装，非加热方向采用拱形支撑。但是白云石保温效果差，高温高压下容易分解生产二氧化碳，对合成效果不利，并且含杂质较多，影响金刚石质量；加热方向采用平装，非加热方向采用拱形支撑，传压效果不一样，两端在受压加热后，快速收缩，造成加热方向内虚，容易失去平衡放炮，不能很好的解决空间结构中的温差及压差问题，压力不能很好的传递到内部腔体中，产品质量优晶比例偏低，磁性高，排渣慢。因此，需要一种金刚石合成用石墨柱及组装块及石墨柱制作方法解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种金刚石合成用石墨柱，所述石墨柱包括依次衔接的上柱体、中柱体及下柱体三部分，所述上柱体的顶部的外侧为上凸的弧形，上柱体的底部设有凹槽二，所述凹槽二为上窄下宽的锥形凹槽，所述上柱体与下柱体上下对称，所述中柱体的顶部与上柱体的底部配合，中柱体的底部与下柱体的顶部配合。石墨柱的上下两端弧形的设置可使来自两端的压强有效传递到柱芯中心部位，同时中柱体与上柱体及下柱体的衔接处采用锥形凹槽相扣合使压力能均匀有效传递到中心部位，可以大大提高产品产量和质量。

优选的，所述上柱体顶部的外侧的弧形对应的圆心角为15度。

本发明还公开了金刚石合成用石墨柱的制作方法，至少包括以下步骤：

步骤一，混料，将石墨粉与触媒粉搅拌混合；

步骤二，成型，将步骤一中混合好的物料分别在相应的模具中压制成为上柱体、中柱体及下柱体；

步骤三，烧结，将步骤二中压制的上柱体、中柱体及下柱体放入烧结炉中烧结成型；

步骤四，组装，依次将烧结好的下柱体、中柱体、上柱体叠放在一起。

优选的，所述触媒粉为铁镍合金触媒粉。