[发明专利]一种高压合成腔体

说明书

本发明公开了一种高压合成腔体，包括两个半腔体，两个所述半腔体相对扣合，所述半腔体为长方体，所述半腔体采用叶腊石制成，所述半腔体的上表面和下表面的中心处设置有通孔，所述半腔体的其余各面镶嵌有氧化镁层。本发明将氧化镁层镶嵌在叶腊石上，形成叶腊石与氧化镁层相结合的复合块体腔体，叶腊石使腔体在高压下具有良好的密封性能，并且氧化镁相对于叶腊石具有相对较高的体弹模量，使用氧化镁作为传压介质，可有效地使顶锤的压力传递到腔体内部，从而使腔体内部压力达到更高的水平。

技术领域

本发明涉及超硬复合材料技术领域，特别是涉及一种高压合成腔体。

背景技术

金刚石、立方氮化硼、其他超硬及超硬复合材料的合成多采用六面顶压机，六面顶6个顶锤围成一个立方体形状，可以放置相应尺寸的传压介质腔体。六面顶压机工作时，6个顶锤作用在立方体传压介质上并在腔体内部产生高压。加载过程中，部分传压介质受到挤压，分布在6个顶锤之间介质在立方体的12条边处形成密封边。外部加载力一部分通过顶锤面直接作用在传压介质上，在高压腔内产生高压；另一部分作用在密封边区域，通过密封边材料的内摩擦力及其与顶锤的外表面之间的摩擦力共同构成对高压腔的密封。人们就是通过高压设备及合成腔体产生高压，并辅助加热产生材料合成的一种极限条件—高压。

高质量的产品及高性能的材料需要更高的合成压力。目前，人们发明了很多方法来提高生产中合成腔体内部的压力，使生产用的腔体内部压力稳定在6GPa以内。提高腔体内部压力的方法分两种：1、提高设备的性能；2、改善合成腔体的结构。提高设备性能的方法有：扩大六面顶的缸径、减小顶锤的面积等；改善合成腔体的结构的方法主要有：采取增压单元、增设预密封边、改换组装内部组件的材料等。但是在生产中，压机缸径扩大到一定时无法进一步扩大，顶锤减小到一定程度时也会达到自身受力极限，容易裂锤，造成损失；采取增压单元，增设密封边等方式也给生产带来了成本增加、生产不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压合成腔体，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效传递压力，并保证密封性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种高压合成腔体，包括两个半腔体，两个所述半腔体相对扣合，所述半腔体为长方体，所述半腔体采用叶腊石制成，所述半腔体的上表面和下表面的中心处设置有通孔，所述半腔体的其余各面镶嵌有氧化镁层。

优选的，所述半腔体的长和宽均为a，所述半腔体的高为a/2，所述半腔体的上表面和下表面的尺寸为a×a，所述半腔体的其余各面的尺寸为a×a/2。

优选的，所述氧化镁层的下端面与所述半腔体的下表面相齐平，所述氧化镁层的上端面与水平方向、所述氧化镁层的左端面与竖直方向、所述氧化镁层的右端面与竖直方向所呈角度均为θ，0°≤θ≤30°。

优选的，所述氧化镁层的上端面、左端面、右端面到相邻的所述半腔体的表面的最小距离为g，3㎜≤g≤20㎜。

优选的，所述氧化镁层嵌入所述半腔体的厚度为d，5㎜≤d≤20㎜。

优选的，所述半腔体各面与所述氧化镁层重合的位置的叶腊石厚度为e，0㎜≤e≤5㎜。

优选的，所述氧化镁层的外侧面的长和宽分别大于内侧面的长和宽。

优选的，两个所述半腔体的下表面相贴。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明将氧化镁层镶嵌在叶腊石上，形成叶腊石与氧化镁层相结合的复合块体腔体，叶腊石使腔体在高压下具有良好的密封性能，并且氧化镁相对于叶腊石具有相对较高的体弹模量，使用氧化镁作为传压介质，可有效地使顶锤的压力传递到腔体内部，从而使腔体内部压力达到更高的水平。

附图说明