[发明专利]一种节能可控的高温高压腔体及其加工方法

说明书

本发明公开了一种节能可控的高温高压腔体，涉及超硬材料合成装置技术领域，其中结构包括：腔体主体和电源，腔体主体内设有中心通道，中心通道的两端分别设有一个堵头，两个堵头能够分别与电源的正极和负极电连接，堵头上套设有第一传压密封环和第二传压密封环，堵头的内侧设有导电集流体，导电集流体内侧设有隔热节流环，隔热节流环上设有若干个调节通孔，两个隔热节流环之间设有一个加热腔体。方法包括：S1、加工隔热节流环；S2、将隔热节流环放置在马弗炉中进行焙烧；S3、将隔热节流环冷却后在平面压力机中压实；S4、将全部零件进行组装；S5、六面顶压机进行加压，通过电流给加热腔体提供电流。本发明能够对超硬材料的加热温度进行控制。

技术领域

本发明涉及超硬材料加工合成装置技术领域，特别是涉及一种节能可控的高温高压腔体及其加工方法。

背景技术

现有的超硬材料颗粒和超硬材料复合片的合成都少不了高压腔体，六面顶压机通过对立方体结构的叶腊石块6个面施加相同的力挤压使得其内部形成高压，从而得到高压腔体。

在高压腔体的设计中，高压腔体一旦设计完成，内部结构需要修改必然要相应的模具组件才能完成配件结构的修改，修改涉及到重新制作模具，增加了模具成本。在高温高压合成中由于需要对腔体内通电，产生电流加热，因此需要在其中两端做集流体实现电的导通，可是高压腔体的内部热量同时会通过集流体两端流失。

通常情况下需要提高腔体的温度一般采用两种方法：一种是提高加热功率，然而增加功率使得电流过高可能有烧坏顶锤的风险；另外一种是增加保温材料，但腔体本身受六面顶压机空间限制不可能大范围扩大保温材料的用量。

因此，本领域亟需一种简节能可控的高温高压腔体及其加工方法，用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能可控的高温高压腔体及其加工方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，通过对调节通孔的调整来控制加热腔体对超硬材料的加热温度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种节能可控的高温高压腔体，包括腔体主体和电源，所述腔体主体内设有中心通道，所述中心通道的两端分别设有一个堵头，两个堵头能够分别与所述电源的正极和负极电连接，所述堵头上套设有第一传压密封环和第二传压密封环，所述堵头的内侧设有导电集流体，所述导电集流体的内侧设有隔热节流环，所述隔热节流环上设有若干个调节通孔，两个所述隔热节流环之间设有一个加热腔体，所述加热腔体内用于放置超硬材料。

优选的，所述腔体主体为正六面体结构，所述腔体主体的材质为叶蜡石。

优选的，所述堵头包括圆板部和圆柱部，所述圆柱部位于所述圆板部的内侧，所述第一传压密封环和所述第二传压密封环均套设于所述圆柱部上，所述第二传压密封环比所述第一传压密封环更靠近所述导电集流体。

优选的，所述第一传压密封环为叶蜡石环，所述第二传压密封环为白云石环。

优选的，所述导电集流体包括导电陶瓷片、硬质合金片、冲击钢片和轴承钢片中的一种或多种。

优选的，所述隔热节流环为云母片环、氧化锆环或白云石环。

优选的，所述加热腔体包括加热管和两个加热片，所述加热管的轴向方向与所述中心通道的轴向方向相同，两个所述加热片分别固定于所述加热管的两端；

所述加热管和所述加热片的均为石墨材质。

本发明还公开了一种节能可控的高温高压腔体的加工方法，包括以下步骤：

S1、加工隔热节流环，使其外径与中心通道的内径相匹配，并且加工出调节通孔；

S2、将隔热节流环放置在马弗炉中进行焙烧；

S3、将隔热节流环冷却后在平面压力机中压实；