申請人:雞西浩市新能源材料有限公司
發明人:趙相初 林坤峰 趙建民 劉高峰 王艷春 馬娜麗 張偉 齊偉 姜綜博
摘要: 本發明公開一種大顆粒金剛石的合成裝置,其包括:金剛石生成單元,用于提供金剛石生長環境;內部導電單元,用于形成加熱回路;保溫單元,用于保障金剛石生長所需要的溫度;黑體,用于使熱量在其內部輻射,而不向外傳導熱量;金剛石生成單元內置于內部導電單元,黑體套接在內部導電單元的外部,保溫單元設置在黑體和內部導電單元的外部,合成裝置為正六面體結構。與現有技術比較本發明的有益效果在于:該合成裝置包括黑體和保溫單元,保證了大顆粒金剛石合成的溫度,該合成裝置能夠合成單顆粒直徑不小于8mm的金剛石,另外,該合成裝置結構簡單,組裝容易,密閉性良好。

2.如權利要求1所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置,其特征在于,所述金剛石生成單元包括第一石墨件、金屬觸媒、第一保溫部件、第二保溫部件,所述第一石墨件一端與所述第一保溫部件連接,另一端與所述金屬觸媒連接;所述第一石墨件、所述金屬觸媒和所述第一保溫部件均置于第二保溫部件內部腔體中。
3.如權利要求2所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置,其特征在于,所述內部導電單元包括導電石墨件、導電金屬件和第二石墨件,所述導電金屬件套接在所述第二保溫部件外部,所述導電金屬件一端與所述導電石墨件電氣連接,另一端還與所述第二石墨件電氣連接,所述第二石墨件與所述金屬觸媒接觸連接。
4.如權利要求3所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置,其特征在于,其還包括第一導電部件和第二導電部件,所述第一導電部件與所述導電石墨件電連接,所述第二導電部件與所述第二石墨件電連接。
5.如權利要求4所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置,其特征在于,所述保溫單元包括第三保溫部件、第四保溫部件和第五保溫部件,所述黑體內置于所述第三保溫部件,所述第四保溫部件分別與所述導電石墨件和所述黑體接觸連接,所述第五保溫部件分別所述第二石墨件和所述黑體相連。
6.如權利要求5所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置,其特征在于,其還包括密封單元,所述密封單元包括第一密封部件、第二密封部件和葉蠟石,所述第一密封部件與所述第四保溫部件連接,所述第二密封部件與所述第五保溫部件連接,所述葉蠟石包裹在所述第三保溫部件的外部。
7.如權利要求6所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置,其特征在于,所述黑體的為厚度至少3mm。
8.一種使用如權利要求1-7所述的一種大顆粒金剛石的合成裝置合成大顆粒金剛石的方法,其特征在于,其包括步驟:步驟S1,將作為晶種的小顆粒金剛石放置于所述大顆粒金剛石合成裝置的所述金屬觸媒的下部;步驟S2,對所述大顆粒金剛石合成裝置的四個側面、底面和頂面分別施加7.0-7.7GPa壓力;步驟S3,將所述第一導電部件、所述第二導電部件接入電路,并通電,通電功率為5000-6500kw;步驟S4,保持所述金剛石生成單元溫度不低于1000攝氏度,使作為晶種的金剛石生長100-120小時。
9.如權利要求8所述的合成大顆粒金剛石的方法,其特征在于,步驟1中所添加的晶種具有100面的、粒度為60-80目小顆粒金剛石。
10.如權利要求9所述的合成大顆粒金剛石的方法,其特征在于,步驟1中所添加的晶種數量為5至23。