[实用新型]一种合成宝石级大颗粒金刚石用的顶锤组

说明书

技术领域

本实用新型属于金刚石制造领域，尤其涉及一种合成宝石级大颗粒金刚石用的顶锤组。

背景技术

自人造金刚石于1954年由美国通用电气公司研制成功以来，特别是1972年聚晶金刚石实现工业生产以后，世界范围内金刚石及其制品的发展非常迅速，产品型号日益增多，性能不断提高，应用领域不断扩大。

目前，以人造金刚石为主的超硬材料的发展已经历了三个阶段：第一阶段是超硬磨料阶段、第二阶段是工具材料阶段、第三阶段是功能材料阶段。随着人造金刚石的逐步发展，用于合成金刚石不可缺少的顶锤也得到开发和推广。由于顶锤质量的好坏决定着金刚石合成的质和量、产品成本、经济效益和劳动生产率，且顶锤在超硬材料合成中是一种关键性的耗材，占产品成本的30%-50%，因而世界各国对此进行了大量的研究。目前合成金刚石的顶锤有两面顶及六面顶，其中两面顶为国外普遍采用，然而两面顶顶锤都采用年轮式结构，能够使用大支撑原理，弥补了顶锤强度的不足，但其缺点是高压腔中的试样薄而小，因而六面顶为国内主流。

请参阅图1至图5，当前业界习用的六面顶顶锤组（未图示），组合后形成一个上下表面为正方形而侧面为矩形的长方体的工作容腔（未图示），定义相应地上下顶锤为小顶锤1，四侧的顶锤为大顶锤2。

请参阅图1至图2，所述小顶锤1由两部分构成具体为邻接所述工作容腔的第一组接部11和显露在外的第一外力承接部12，所述第一组接部11具有正对所述工作容腔设置的第一工作面111、以及邻接所述第一工作面设置的四个第一组接面112，所述第一外力承接部12大致呈圆柱设置，其具有一个第一外力作用面121、以及连接所述第一外力作用面121和所述第一组接面112的呈圆弧面设置的第二外力作用面122，自远离所述第一工作面111方向，所述第一组接部11呈渐宽设置。

请参阅图3至图5，所述大顶锤2由两部分构成具体为邻接所述工作容腔的第二组接部21和显露在外的第二外力承接部22，所述第二组接部21具有正对所述工作容腔设置的第二工作面211、以及邻接所述第二工作面211设置的四个第二组接面212，所述第二外力承接部22呈圆柱体设置，其具有一个第三外力作用面221、以及连接所述第三外力作用面221和所述第二组接面212的呈圆弧面设置的第四外力作用面222，自远离所述第二工作面212方向，所述第二组接部21呈渐宽设置。

上述六面顶顶锤组多用于小颗粒金刚石的制造，于小颗粒金刚石制造过程中，生产一粒小颗粒金刚石，只需所述工作容腔在几万大气压下保持几分钟就可以，然而，在宝石级大金刚石的制造中，所述工作容腔在几万大气压下保持时间是其上千倍，于当前的六面顶顶锤组中，所述第二外力作用面122和第所述四外力作用面222均呈圆弧面设置，力学性能不好，因而难以适用于宝石级大金刚石的生产。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种合成宝石级大颗粒金刚石用的顶锤组，它的每个大顶锤具有5个外力作用面且每个小顶锤具有5个外力作用面，组合前整个顶锤组具有30个外力作用面，组合后形成14个外力作用面，且各外力作用面均为平面设置，受力均匀而力学性能好，使用寿命长而能适用于大颗粒金刚石的生产，此外，形成该等数量的外力作用面而切掉相应的材料，减少用材以节约顶锤的材料成本。

本实用新型提供的一种合成宝石级大颗粒金刚石用的顶锤组，其包括两个小顶锤和四个大顶锤，所述小顶锤和所述大顶锤共同围设以形成工作容腔，其中，

所述小顶锤由两部分构成具体为邻接所述工作容腔的第一组接部和显露在外的第一外力承接部，所述第一组接部具有正对所述工作容腔设置的第一工作面、以及邻接所述第一工作面设置的四个第一组接面，所述第一外力承接部具有一个第一外力作用面、以及连接所述第一外力作用面和所述第一组接面的四个第二外力作用面，自远离所述第一工作面方向，所述第一组接部呈渐宽设置，所述第一外力承接部呈减缩设置；

所述大顶锤由两部分构成具体为邻接所述工作容腔的第二组接部和显露在外的第二外力承接部，所述第二组接部具有正对所述工作容腔设置的第二工作面、以及邻接所述第二工作面设置的四个第二组接面，所述第二外力承接部具有邻接所述第二组接面设置的四个第三外力作用面，自远离所述第二工作面方向，所述第二组接部呈渐宽设置，所述第二外力承接部呈减缩设置；

组接后，四个所述大顶锤的第二工作面形成所述工作容腔的侧壁，二个所述小顶锤的第一工作面形成所述工作容腔的底壁和顶壁，邻接的二所述第三外力作用面和一所述第一外力作用面共面。