[发明专利]一种硼掺杂纳米硅材料的制备方法及其装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种金刚石合成装置，确切地说是一种合成金刚石用绝缘元件。

背景技术

人造金刚石是在高温高压下合成的，具体通过六面顶压机内的合成块间接加热高压合成。合成块内设置合成芯柱，合成芯柱外围套钢杯，钢杯外围为绝缘元件，绝缘层外围套加热元件。绝缘元件由绝缘管和绝缘片组成。绝缘元件的材质为白云石或者陶瓷，均存在强度低的缺点，运输及合成过程中破损率较高；并且保温效果差，合成所需功率较高；合成的金刚石内部点杂质多。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种合成金刚石用绝缘元件。

一种合成金刚石用绝缘元件，包括绝缘管和绝缘片，和绝缘片扣装在绝缘管上，绝缘管和绝缘片的材料由氧化镁、氧化锆、六方氮化硼和水玻璃组成，氧化镁和氧化锆的重量比为1:3—3:1,六方氮化硼的重量为氧化镁和氧化锆重量之和的4-6%，水玻璃的重量为氧化镁、氧化锆和六方氮化硼重量之和的10-15%。

所述的氧化镁为电工级氧化镁，纯度≥95%，粒度为-200目。

所述的氧化锆纯度大于99%。

所述的六方氮化硼纯度大于99%。

本发明的优点在于：本发明所述的绝缘元件的强度高，在运输和合成过程中能够承受较大的外力，避免因破损造成的损失；保温效果好，热传导系数低于3.657W·m^-1·K^-1，能够保持合成过程的温度，提高金刚石很成的质量；采用该绝缘元件合成的金刚石内部点杂质明显减少。该绝缘元件的电阻率大于10¹⁶Ω/cm，是一种理想的绝缘材料。

具体实施方式

一种合成金刚石用绝缘元件，其特征在于：包括绝缘管和绝缘片，和绝缘片扣装在绝缘管上，绝缘管和绝缘片的材料由氧化镁、氧化锆、六方氮化硼和水玻璃组成，氧化镁和氧化锆的重量比为1:3—3:1,六方氮化硼的重量为氧化镁和氧化锆重量之和的4-6%，水玻璃的重量为氧化镁、氧化锆和六方氮化硼重量之和的10-15%。

具体组分为为：

1、氧化镁30g、氧化锆90g、六方氮化硼4.8g、水玻璃12.5g，热传导系数为3.657W·m^-1·K^-1，电阻率为10¹⁶Ω/cm； 2、氧化镁50g、氧化锆100g、六方氮化硼7.5g、水玻璃18.9g，热传导系数为3.350W·m^-1·K^-1，电阻率为5×10¹⁶Ω/cm； 3、氧化镁40g、氧化锆40g、六方氮化硼4.8g、水玻璃11.9g，热传导系数为3.586W·m^-1·K^-1，电阻率为8×10¹⁶Ω/cm； 4、氧化镁60g、氧化锆40g、六方氮化硼6g、水玻璃15.9g，热传导系数为3.445W·m^-1·K^-1，电阻率为8×10¹⁶Ω/cm； 5、氧化镁72g、氧化锆24g、六方氮化硼4.8g、水玻璃10.1g，热传导系数为3.602W·m^-1·K^-1，电阻率为10¹⁷Ω/cm。

所述的氧化镁为电工级氧化镁，纯度≥95%，粒度为-200目。电工级氧化镁粉、具有良好的电绝缘性和耐高温性，是一种优质的填料，有效提高产品的在高温下的质量。

氧化锆是一种热导率低、高温下化学稳定性高、强度大的材料，但是在高温下（1000℃）的电阻率低，单独的氧化锆不能作为绝缘材料，含有氧化锆和其他材料制备的陶瓷，电阻率较小，不能达到要求。所述的氧化锆纯度大于99%，六方氮化硼纯度大于99%。高纯度氧化锆所制作的绝缘元件在高温（1000℃）下电阻率大约10¹⁸Ω/cm，进一步提高电阻率，并且保温效果更佳。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。