【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及超硬材料，尤其涉及一種用于六面頂壓機的高壓合成結構。
技術介紹
1、壓力和溫度是決定物質存在狀態的兩個重要的基本熱力學要素,在高壓極端條件下,許多物質會表現出與常溫常壓下截然不同的性質,甚至出現新的結構和新的特性。因此,高壓被廣泛應用于材料、地學、行星科學、國防等研究領域。六面頂壓機是產生超高壓力的裝置之一,廣泛應用于國內外科研院所和超硬材料生產領域。六面頂壓機包括拉桿式六面頂壓機、鉸鏈式六面頂壓機以及基于兩面頂壓機構架的六面頂壓機。工業中應用鉸鏈式六面頂壓機產生高溫高壓條件主要是利用加熱元件進行加熱利用一級壓腔、二級壓腔產生高壓超高壓。通常采用碳化物硬質合金頂錘和葉蠟石、氧化鎂等傳壓介質。通過硬質合金頂錘擠壓傳壓介質,使合成單元內部產生壓力。然而，當前市場上的六面頂壓機在高壓組裝方面仍存在諸多不足，限制了其性能的進一步提升和應用范圍的拓展。目前，六面頂壓機的組裝主要依賴于傳統的結構和工藝。這些傳統方法雖然在過去的幾十年里得到了廣泛的應用和驗證，隨著技術的進步，許多研究者針對六面頂壓機的組裝方法進行了創新和改進，并申請了相關的專利。
2、公告日為2015.05.20、公告號為cn?204338115?u的中國技術公開了一種超高壓合成用的葉臘石組裝塊，包括中部帶有圓柱形高壓腔的帶預制密封邊的立方體葉臘石塊，所述的葉臘石塊的六個側面均開設有凹槽，相鄰兩側面的凹槽之間形成預制密封邊，所述的各個凹槽的底部還向下開設有增壓凹槽，所述增壓凹槽的縱向截面呈等腰梯形，且增壓凹槽的橫向截面面積隨增壓凹槽深度的增加而減小，
3、但是上述專利的增壓塊壓力是直接施加到葉臘石塊上的，而沒有直接參與到超高壓合成腔內的加壓；因此該組裝塊的結構比較復雜，制作成本高；而且使用時，同時需要六個增壓塊才能使高壓腔壓力可達8gpa以上，同時會增加放炮的風險。
4、公告日為2009.05.13、公告號為cn?100486684c的中國專利技術專利公開了一種用于產生超高壓的新型裝置，包括由六面頂壓機同步驅動的六個頂錘、八個切去一角的正方體組成的增壓單元和用于內裝合成原料的八面體合成塊，其中，增壓單元置入與之相匹配的由六個頂錘合圍而成的六面體高壓腔內，八面體合成塊置入與之相匹配的由正方體合圍而成的八面體高壓腔內，組成增壓單元的八個正方體之間填充有硬度小于切角正方體的可形變支撐物。該專利使腔體壓力可達到50gpa。但是合成出的樣品尺寸太小，只能用于研究領域。
5、公布日為2018.06.29、公布號為cn?108211995?a的中國專利技術專利公開了一種超高壓葉臘石組裝塊，包括呈正多面體的葉臘石本體，葉臘石本體上設置有穿透葉臘石本體的高壓模腔，所述高壓模腔的兩端自外向內依次設置有鋼墊、導電鋼圈、增壓柱、增壓管，所述的增壓管內部設置有用于加熱待合成樣品的加熱組件。
6、但是該超高壓葉臘石組裝塊主要考慮軸向壓力的提升，但是徑向壓力不如軸向，這容易導致整體的壓力不均衡，從而容易導致合成出的產品上會有較大的殘余應力。該殘余應力會導致產品性能的存在易于出現脫層、揭蓋現象的問題。此外，該超高壓葉臘石組裝塊的增壓柱是鎢、鉬、鈦或鐵以及其合金，合金在高溫高壓下會有明顯的體積收縮，同時在高壓下易反應，會有新的相的生成，會導致整體的腔體壓力有明顯的損失。
技術實現思路
1、針對上述的技術問題，本專利技術提出一種高壓合成組裝結構，用于解決現有技術中用于六面頂壓機的高壓合成結構存在壓力不均衡和腔體壓力損失的問題。
2、為了達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、一種高壓合成組裝結構，包括具有通孔的葉臘石，通孔內設有盛裝有合金與金剛石樣品的屏蔽杯，屏蔽杯的外側套設有保溫傳壓組件，屏蔽杯的兩端設有堵頭，堵頭遠離屏蔽杯的一端設有導電組件，且堵頭和導電組件位于通孔內；葉臘石內設有與通孔同軸的傳壓環。
4、進一步地，為了逐漸增強傳壓環的傳壓效果，所述傳壓環包括第一傳壓環，第一傳壓環沿著軸向的截面為一對等腰梯形，且梯形的上底邊朝內且與通孔的軸線平行。
5、進一步地，為了防止電流導通，所述保溫傳壓組件包括套設在屏蔽杯外側的氯化鈉管和套設在氯化鈉管外側的發熱管。
6、進一步地，為了起到增壓保溫的效果，所述保溫傳壓組件還包括套設在發熱管外側的傳壓套筒，傳壓套筒的內壁與發熱管的外壁相契合。
7、進一步地，為了使得傳壓套筒由于內外徑的差異進一步增強增壓保溫的效果，所述傳壓套筒的兩端設有向外張開的喇叭口，且發熱管的兩端設有與喇叭口契合的錐形環，所述堵頭設置在錐形環內且與錐形環契合。
8、進一步地，為了使所述發熱管與傳壓套筒的內壁相契合，所述發熱管包括直筒段和設置在直筒段兩端的所述錐形環，錐形環的小端與直筒段的端部相接。
9、進一步地，為了實現腔體壓力的增強，所述傳壓套筒的內壁包括中間的直筒壁和位于直筒壁兩端的錐形內壁，錐形內壁用于形成所述的喇叭口；所述傳壓套筒的外壁與所述通孔的內壁貼合。
10、進一步地，為了實現腔體壓力的顯著增強，所述直筒壁的高度與傳壓套筒的外壁的比值大于等于0.4、小于1.0。
11、進一步地，為了更好的起到傳壓效果，所述梯形的上底邊的高度與傳壓套筒的高度一致且相平齊。
12、進一步地，所述堵頭的材質為云母或mgo或zro或氯化鈉或白云石；所述傳壓套筒的材質為zro或mgo或白云石。
13、進一步地，為了增強傳壓環的傳壓效果，所述傳壓環還包括設置在第一傳壓環內側的第二傳壓環，第一傳壓環內壁與第二傳壓環的外壁貼合，且第一傳壓環的內壁與第二傳壓環的外壁平齊。
14、進一步地，為了使壓力在傳遞過程中會有一個明顯的提升，所述第一傳壓環的內壁高度與第一傳壓環的外壁高度比值在0.6～1.0。
15、進一步地，所述第一傳壓環和第二傳壓環的材質相同，采用合金或氧化鎂或氧化鋯或白云石制成；或所述第一傳壓環和第二傳壓環的材質不同，所述第二傳壓環采用pcd制成，所述第一傳壓環采用硬質合金制成。
16、進一步地，為了起到導電作用，所述導電組件包括設置在通孔兩端的導電鋼帽和位于導電鋼帽內側的導電墊，導電鋼帽的內側通過導電墊與堵頭和保溫傳壓組件的端部抵緊。
17、進一步地，為了有較好的發熱效果，所述發熱管采用石墨制成。
18、進一步地，為了避免高溫下金屬的體積收縮，避免壓力的損失，所述導電鋼帽內部設有填充物，所述填充物為白云石。
19、本專利技術的有益效果：
20、1、本專利技術通過設置具有通孔的葉臘石塊，并在葉臘石塊中設置傳壓環，傳壓環為外高內低，目的在于起到二次增壓的效果效果，使得壓力的傳遞可以得到有效的提高；
21、2、本專利技術通過帶有喇叭口的傳壓套筒，使得傳壓套筒由于內外本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高壓合成組裝結構，其特征在于，包括具有通孔的葉臘石（1），通孔內設有盛裝有合金與金剛石樣品（10）的屏蔽杯，屏蔽杯的外側套設有保溫傳壓組件，屏蔽杯的兩端設有堵頭（7），堵頭（7）遠離屏蔽杯的一端設有導電組件，且堵頭（7）和導電組件位于通孔內；葉臘石（1）內設有與通孔同軸的傳壓環（2）。
2.根據權利要求1所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述傳壓環（2）包括第一傳壓環（21），第一傳壓環（21）沿著軸向的截面為一對等腰梯形，且梯形的上底邊朝內且與通孔的軸線平行。
3.根據權利要求2所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述保溫傳壓組件包括套設在屏蔽杯外側的氯化鈉管（9）和套設在氯化鈉管（9）外側的發熱管（8）。
4.根據權利要求3或4所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述保溫傳壓組件還包括套設在發熱管（8）外側的傳壓套筒（4），傳壓套筒（4）的內壁與發熱管（8）的外壁相契合。
5.根據權利要求4所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述傳壓套筒（4）的兩端設有向外張開的喇叭口，且發熱管（8）的兩端設有與喇叭口契合的錐形環，所
6.根據權利要求5所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述梯形的上底邊的高度與傳壓套筒（4）的高度一致且相平齊。
7.根據權利要求5所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述堵頭（7）的材質為云母或MgO或ZrO2或氯化鈉或白云石；所述傳壓套筒（4）的材質為ZrO2或MgO或白云石。
8.根據權利要求2或3、5~7任一項所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述傳壓環（2）還包括設置在第一傳壓環（21）內側的第二傳壓環（22），第一傳壓環（21）內側與第二傳壓環（22）的外側貼合，且第一傳壓環（21）的內壁與第二傳壓環（22）的外壁平齊。
9.根據權利要求8所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述第一傳壓環（21）和第二傳壓環（22）的材質相同，采用合金或氧化鎂或氧化鋯或白云石制成；或所述第一傳壓環（21）和第二傳壓環（22）的材質不同，所述第二傳壓環（22）采用PCD制成，所述第一傳壓環（21）采用硬質合金制成。
10.根據權利要求1~3、5~7和9任一項所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述導電組件包括設置在通孔兩端的導電鋼帽（5）和位于導電鋼帽（5）內側的導電墊（6），導電鋼帽（5）的內側通過導電墊（6）與堵頭（7）和保溫傳壓組件的端部抵緊。
...【技術特征摘要】
1.一種高壓合成組裝結構，其特征在于，包括具有通孔的葉臘石（1），通孔內設有盛裝有合金與金剛石樣品（10）的屏蔽杯，屏蔽杯的外側套設有保溫傳壓組件，屏蔽杯的兩端設有堵頭（7），堵頭（7）遠離屏蔽杯的一端設有導電組件，且堵頭（7）和導電組件位于通孔內；葉臘石（1）內設有與通孔同軸的傳壓環（2）。
2.根據權利要求1所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述傳壓環（2）包括第一傳壓環（21），第一傳壓環（21）沿著軸向的截面為一對等腰梯形，且梯形的上底邊朝內且與通孔的軸線平行。
3.根據權利要求2所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述保溫傳壓組件包括套設在屏蔽杯外側的氯化鈉管（9）和套設在氯化鈉管（9）外側的發熱管（8）。
4.根據權利要求3或4所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述保溫傳壓組件還包括套設在發熱管（8）外側的傳壓套筒（4），傳壓套筒（4）的內壁與發熱管（8）的外壁相契合。
5.根據權利要求4所述的高壓合成組裝結構，其特征在于，所述傳壓套筒（4）的兩端設有向外張開的喇叭口，且發熱管（8）的兩端設有與喇叭口契合的錐形環，所述堵頭（7）設置在錐形環內且與錐形環契合。
6.根據權利要求5所述的高壓合...
【專利技術屬性】
技術研發人員：耿菖健，彭沖，周廣通，韓丹輝，王濱浩，
申請(專利權)人：鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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