[实用新型]复合型页蜡石粉压块

说明书

本实用新型涉及化学或物理方法，例如：催化作用，胶体化学；其有关设备。特别涉及利用低于或高于大气压力使物质发生化学或物理变化的方法，及有关设备。

页蜡石粉压块是静态生产人造金刚石时必须使用的以页蜡石作为传压介质的挤压模，粉压块有一模腔，模腔两端有孔，孔内置导电极。工作时模腔内置炭(石墨)片和触媒，通过电极对模腔通电而使模腔内加温，对粉压块六面加压，压力可传至模腔内，在高温高压作用下，炭片可转化成金刚石。

页蜡石作为传压介质虽较理想，但在高温高压时仍有一些性质不能满足要求，这不利于金刚石的生长，例如：

1、页蜡石在合成金刚石的高温下会产生相变(特别是模腔周围的页蜡石温度最高)而使矿物密度增大，体积收缩，因而造成模腔增大，内部压力下降。同时，相变后，摩擦系数和强度均增大而呈刚性，影响高温高压下的传压效果，造成模腔中较大的压力梯度而影响优质晶体的生成。

2、在高温下，页蜡石的结晶水会被分离出来，并可能分解成氢和氧或氢氧根，这些分解物对石墨向金刚石转化非常有害。

现已发现另一种传压介质，即白云石，它在高温下没有可逆的相变，且其膨胀系数较页蜡石的大，是页蜡石的三倍，在高温下，页蜡石产生相变而体积收缩，膨胀系数下降，而白云石膨胀系数不变，则两者在高温下的膨胀系数之差就很大了，白云石的热传导系数也低于页蜡石，因此有利于模腔内温度的提高。

但白云石在用于金刚石合成工艺时，在高温高压下会散开，不能完成传压任务，故不能单独做成挤压模，因此多掺合在页蜡石中使用，效果不好。

本实用新型的目的是提供一种模腔受热膨胀率小，热传导系数小，因而能使模腔温度、压力提高的复合型页蜡石粉压块。

本实用新型的目的是按如下技术方案实现的，复合型蜡石粉压块具有页蜡石制的本体，本体内具有模腔，模腔上、下端各具有与导电极相配合的通孔，其特征在于模腔内壁具有由白云石材料制成的衬套。

本实用新型的页蜡石粉压块，由于在模腔内壁具有白云石材料制成的衬套，模腔内所产生的高温首先传给白云石，然后才传至页蜡石上，使页蜡石承受的温度较低，相变减少，同时因白云石不产生相变，膨胀系数不变，在页蜡石因相变而体积收缩使模腔直径增大时，白云石的膨胀可以抵消因页蜡石相变而产生的模腔的增大，使模腔不增大或少增大，因而总的受热膨胀率减小，而抵消其模腔直径增大而导致压力降低的影响，同时由于白云石的热传导系数小，因而热损失小，故此可提高模腔内的压力和温度而可节约能量和时间。

下面结合附图和实施例对本实用新型的复合型页蜡石粉压块作详细的描述。

图1是本实用新型复合型页蜡石粉压块的第一种实施例的剖视图；

图2是本实用新型复合型页蜡石粉压块沿图1中A-A面的剖视图；

图3是本实用新型复合型页蜡石粉压块的第二种实施例的剖视图；

图4是本实用新型复合型页蜡石粉压块沿图3中B-B面的剖视图。

如图1图2，本复合型页蜡石粉压块具有一个正方形的页蜡石制的本体4，本体的中间有一模腔5，模腔上、下端各具有较小的可与导电极配合的通孔1，模腔内壁有以白云石制成的衬套3，在本体4上开有容纳衬套3的孔2，孔2的上端与孔2是等径的以便起模和放入衬套3，衬套3的长度小于孔2的长度，在衬套3上部，本体4内置有不6，环6中心有孔1面形成粉压块模腔上部的与导电极配合的孔1，本实施例的页蜡石制的本体4和衬套3均可单独予先压制成型，然后将衬套3装入本体4的孔2中，即本体4与对套3为可拆卸连接，例如为间隙配合连接，再放入环6可组成完整的粉压块。

图3图4示出了另一种实施例，该实施例的粉压块的衬套先压出，然后与页蜡石制的本体压制在一起，使本体4与衬套3为压制成一体的不可拆卸的固定连接，在衬套3的上端的本体4上可压出挡边9，挡边9的孔中置有环6，环6的孔1与导电极相配合。

本实用新型的复合型页蜡石粉压块，本体4的六个面可以为平面，如图1、2所示，也可以具有与顶锤端部相配合的凹台8，如图3、4所示，凹台的底面尺寸与顶锤的端面尺寸相等，侧面有与顶锤四个侧面同样的斜度，还可以是本体4的上、下两面为平面或具有较浅的凹台8而四个侧面具有凹台8。

所说的放置导电极的孔1，可以为通孔(如图1所示)，放置等径的导电极，也可在孔1的外侧具有直径较孔1大的台阶7(如图3所示)，以放置有台阶的导电极，因而增加顶锤与导电极间的导电面积。

本实用新型的复合型页蜡石粉压块，在模腔内装有白云石制的衬套，使得模腔在工作时高温下模腔直径的增大减小，因而压力损失减小，同时由于白云石热传导系数小，模腔内热损失小，故此模腔内压力，温度均相对提高，并可改善高温下传压介质的传压性能，节约了能源和时间，提高了人造金刚石的质量和产量。