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一种大颗粒金刚石的合成装置及其合成方法

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/4/9     浏览次数:    
  本发明公开一种大颗粒金刚石的合成装置,其包括:金刚石生成单元,用于提供金刚石生长环境;内部导电单元,用于形成加热回路;保温单元,用于保障金刚石生长所需要的温度;黑体,用于使热量在其内部辐射,而不向外传导热量;金刚石生成单元内置于内部导电单元,黑体套接在内部导电单元的外部,保温单元设置在黑体和内部导电单元的外部,合成装置为正六面体结构。与现有技术比较本发明的有益效果在于:该合成装置包括黑体和保温单元,保证了大颗粒金刚石合成的温度,该合成装置能够合成单颗粒直径不小于8mm的金刚石,另外,该合成装置结构简单,组装容易,密闭性良好。
  主权利要求:1.一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,包括:金刚石生成单元,用于提供金刚石生长环境;内部导电单元,用于形成加热回路;保温单元,用于保障金刚石生长所需要的温度;黑体,用于使热量在其内部辐射,而不向外传导热量;所述金刚石生成单元内置于所述内部导电单元,所述黑体套接在所述内部导电单元的外部,所述保温单元设置在所述黑体和所述内部导电单元的外部,所述合成装置为正六面体结构。
  2.如权利要求1所述的一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,所述金刚石生成单元包括第一石墨件、金属触媒、第一保温部件、第二保温部件,所述第一石墨件一端与所述第一保温部件连接,另一端与所述金属触媒连接;所述第一石墨件、所述金属触媒和所述第一保温部件均置于第二保温部件内部腔体中。
  3.如权利要求2所述的一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,所述内部导电单元包括导电石墨件、导电金属件和第二石墨件,所述导电金属件套接在所述第二保温部件外部,所述导电金属件一端与所述导电石墨件电气连接,另一端还与所述第二石墨件电气连接,所述第二石墨件与所述金属触媒接触连接。
  4.如权利要求3所述的一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,其还包括第一导电部件和第二导电部件,所述第一导电部件与所述导电石墨件电连接,所述第二导电部件与所述第二石墨件电连接。
  5.如权利要求4所述的一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,所述保温单元包括第三保温部件、第四保温部件和第五保温部件,所述黑体内置于所述第三保温部件,所述第四保温部件分别与所述导电石墨件和所述黑体接触连接,所述第五保温部件分别所述第二石墨件和所述黑体相连。
  6.如权利要求5所述的一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,其还包括密封单元,所述密封单元包括第一密封部件、第二密封部件和叶蜡石,所述第一密封部件与所述第四保温部件连接,所述第二密封部件与所述第五保温部件连接,所述叶蜡石包裹在所述第三保温部件的外部。
  7.如权利要求6所述的一种大颗粒金刚石的合成装置,其特征在于,所述黑体的为厚度至少3mm。
  8.一种使用如权利要求1-7所述的一种大颗粒金刚石的合成装置合成大颗粒金刚石的方法,其特征在于,其包括步骤:步骤S1,将作为晶种的小颗粒金刚石放置于所述大颗粒金刚石合成装置的所述金属触媒的下部;步骤S2,对所述大颗粒金刚石合成装置的四个侧面、底面和顶面分别施加7.0-7.7GPa压力;步骤S3,将所述第一导电部件、所述第二导电部件接入电路,并通电,通电功率为5000-6500kw;步骤S4,保持所述金刚石生成单元温度不低于1000摄氏度,使作为晶种的金刚石生长100-120小时。
  9.如权利要求8所述的合成大颗粒金刚石的方法,其特征在于,步骤1中所添加的晶种具有100面的、粒度为60-80目小颗粒金刚石。
  10.如权利要求9所述的合成大颗粒金刚石的方法,其特征在于,步骤1中所添加的晶种数量为5至23。
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