[实用新型]提高钻石合成效率的设备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高钻石合成效率的设备装置，属于钻石合成领域，具体说属于在钻石坯料存在下，利用现有加工技术，改造原有设备装置以后提高钻石后续加工速度的技术领域。

背景技术

钻石是目前已知自然存在的最硬的物质，具有重大的科学及商业价值。但由于其形成时间漫长且极其稀少，因此采用合成钻石在研究及商业领域中有着很大的潜力。

合成钻石是在实验室里，以石墨为原料，用硫化亚铁作为溶剂，在人为的高温高压条件下合成的。

目前，合成宝石级钻石主要采用压带装置和分裂球装置。

压带装置是美国能用电气公司发明的。它采用两面顶压机加压，电流通过叶蜡石炉内碳管电阻加热。所用原料为合成或天然钻砂，它有两个生长舱，所以一炉只能生长两面三颗钻石。合成宝石级钻石所用的压力为5.5×10⁹-6×10⁹Pa，温度为1650℃。

分裂球装置如图1所示，其中籽晶23直接置于碳化钨砧22上，生长舱由碳加热器25、冲垫29、衬圈28环绕，其内部依层填入溶剂触煤26和钻石粉27，在压力21的作用下产生生长晶体24，从而完成合成钻石的过程。目前市场上的宝石级合成钻石基本都是这种方法合成的。它一次只能长一个晶体。

以上两种装置合成温度和压力条件基本相同。

合成钻石常常为立方体、八面体，及二者的聚形，而天然钻石最常见的形态是八面体、菱形十二面体或二者的聚形或三角薄片双晶。生长出的新的钻石晶体需经切割、抛光等工序，致使合成钻石成本过高。

发明内容

本发明提高钻石合成效率的设备装置的目的是针对现有技术的不足提供一种装置使得钻石合成时可以按照人为的要求进行生长，以提高合成钻石后期的加工效率。

为达到上述目的本发明提高钻石合成效率的设备装置所采用的技术方案如下所述：

一种提高钻石合成效率的设备装置，包括有生长舱，其中在生长舱内设有至少一个V字型生长基座，所述的生长基座其V字型部分呈内圆锥状，其V型角度为95度-98.5度并直接固定在生长舱内的碳化钨砧上。

所述的生长基座由碳化钨制成。

所述的生长基座由其他耐高热高压材料制成。

所述的生长基座其V型角度为98.5度。

所述的生长基座其V型高度为10毫米。

本发明提高钻石合成效率的设备装置，是以分裂球装置为技术依托制造的，由于在钻石生长舱内增加了钻石生长基座，其结构的变化，使得钻石可以按照人为的要求进行生长。在此生长舱内生长出的钻石各面生长速度较为均匀，钻石生长成形后，一般无须再次切割，故节省钻石加工中一道重要工续，只需经简单抛光后即可镶嵌，节省了钻石的加工成本；通过本装置，大大提高了合成钻石的后期加工效率。

附图说明

图1为常用钻石生长舱装置图；

图2为本发明钻石生长舱装置图；

图3为本发明V字型生长基座的剖视图；

图4为本发明V字型生长基座俯视图；

图5为本发明V字型生长基座的透视图。

图中标号说明：

1  碳化钨砧        2  V字型生长基座

3  多型定向种晶    4  生长晶体

5  原料            6  压力

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。如图2所示，碳化钨制的V字型生长基座2直接固定在碳化钨砧1上，多型定向种晶3置于其中，其他结构不发生改变。碳化钨生长基座为V字型，其V型高度为10毫米，其设计角度为95-98.5°，最佳设计角度为98.5°。V字型生长基座的结构如图3、图4、图5所示。本发明采用的钻石坯料多型定向种晶为平均粒径为约2mm(0.03ct)以上的可定向生长的天然钻石，将钻石坯料放在经改造的钻石生长舱内，利用现有生长方法经加热使天然钻石坯料外镀晶质膜，使其生长，产生生长晶体4。因为籽晶的光性方位对合成晶体的形态，生长速度等有很大的影响。从图1与图2比较可以看出，增加了V字型生长基座后，即避免了按照传统方式将种晶平放于钻板上任其自由生长的弊端，同时还使新生长出的钻石根据人为要求仅在经切割的种晶正面进行覆盖生长，使钻石的生长更有针对性、稳定性，提高了后续钻石的加工效率。本发明中增加的钻石生长基座也由碳化钨制成，其也可由其他耐高热高压材料制成。

在此生长舱内生长出的钻石各面生长速度较为均匀，钻石生长成形后，一般无须再次切割，故节省钻石加工中一道重要工续，只需经简单抛光后即可镶嵌，节省了钻石的加工成本；通过本装置，大大提高了合成钻石的后期加工效率。