專利名稱：提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，屬于鉆石合成領(lǐng)域，具 體說屬于在鉆石坯料存在下，利用現(xiàn)有加工技術(shù)，改造原有設(shè)備裝置以后提 高鉆石后續(xù)加工速度的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉆石是目前已知自然存在的最硬的物質(zhì)，具有重大的科學(xué)及商業(yè)價值。 但由于其形成時間漫長且極其稀少，因此采用合成鉆石在研究及商業(yè)領(lǐng)域中 有著很大的潛力。合成鉆石是在實驗室里，以石墨為原料，用硫化亞鐵作為溶劑，在人為 的高溫高壓條件下合成的。目前,合成寶石級鉆石主要采用壓帶裝置和分裂球裝置。壓帶裝置是美國能用電氣公司發(fā)明的。它釆用兩面頂壓機加壓，電流通 過葉蠟石爐內(nèi)碳管電阻加熱。所用原料為合成或天然鉆砂，它有兩個生長艙，所以一爐只能生長兩面三顆鉆石。合成寶石級鉆石所用的壓力為5.5xl09-6 x 109Pa，溫度為1650°C。分裂球裝置如圖l所示，其中籽晶23直接置于碳化鎢砧22上，生長艙 由碳加熱器25、沖墊29、襯圈28環(huán)繞，其內(nèi)部依層填入溶劑觸煤26和鉆石 粉27，在壓力21的作用下產(chǎn)生生長晶體24，從而完成合成鉆石的過程。目 前巿場上的寶石級合成鉆石基本都是這種方法合成的。它一次只能長一個晶 體。以上兩種裝置合成溫度和壓力條件基本相同。合成鉆石常常為立方體、八面體，及二者的聚形，而天然鉆石最常見的3形態(tài)是八面體、菱形十二面體或二者的聚形或三角薄片雙晶。生長出的新的 鉆石晶體需經(jīng)切割、拋光等工序，致使合成鉆石成本過高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供 一種裝置使得鉆石合成時可以按照人為的要求進行生長，以提高合成鉆石后 期的加工效率。為達(dá)到上述目的本發(fā)明提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置所采用的技術(shù)方案如下所述一種提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，包括有生長艙，其中在生長艙內(nèi)設(shè) 有至少一個V字型生長基座，所述的生長基座其V字型部分呈內(nèi)圓錐狀，其V 型角度為95度-98.5度并直接固定在生長艙內(nèi)的碳化鎢砧上。所述的生長基座由碳化鎢制成。所述的生長基座由其他耐高熱高壓材料制成。所述的生長基座其V型角度為98. 5度。所述的生長基座其V型高度為10毫米。本發(fā)明提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，是以分裂球裝置為技術(shù)依托制造 的，由于在鉆石生長艙內(nèi)增加了鉆石生長基座，其結(jié)構(gòu)的變化，使得鉆石可以 按照人為的要求進行生長。在此生長艙內(nèi)生長出的鉆石各面生長速度較為均 勻，鉆石生長成形后， 一般無須再次切割，故節(jié)省鉆石加工中一道重要工續(xù)， 只需經(jīng)簡單拋光后即可鑲嵌，節(jié)省了鉆石的加工成本；通過本裝置，大大提 高了合成鉆石的后期加工效率。


圖1為常用鉆石生長艙裝置圖；圖2為本發(fā)明鉆石生長艙裝置圖；圖3為本發(fā)明V字型生長基座的剖視圖；圖4為本發(fā)明V字型生長基座俯視圖； 圖5為本發(fā)明V字型生長基座的透視圖。 圖中標(biāo)號說明1 碳化鉤砧 3 多型定向種晶 5原料2 V字型生長基座 4 生長晶體 6 壓力具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明。如圖2所示，碳化錫制的V字 型生長基座2直接固定在碳化鎢砧1上，多型定向種晶3置于其中，其他結(jié) 構(gòu)不發(fā)生改變。碳化鎢生長基座為V字型，其V型高度為10毫米，其設(shè)計角 度為95-98.5° ，最佳設(shè)計角度為98.5。 。 V字型生長基座的結(jié)構(gòu)如圖3、圖 4、圖5所示。本發(fā)明釆用的鉆石坯料多型定向種晶為平均粒徑為約2mm (0. 03ct)以上的可定向生長的天然鉆石，將鉆石坯料放在經(jīng)改造的鉆石生 長艙內(nèi)，利用現(xiàn)有生長方法經(jīng)加熱使天然鉆石坯料外鍍晶質(zhì)膜，使其生長， 產(chǎn)生生長晶體4。因為籽晶的光性方位對合成晶體的形態(tài)，生長速度等有很大 的影響。從圖1與圖2比較可以看出，增加了 V字型生長基座后，即避免了按 照傳統(tǒng)方式將種晶平放于鉆板上任其自由生長的弊端，同時還使新生長出的 鉆石根據(jù)人為要求僅在經(jīng)切割的種晶正面進行覆蓋生長，使鉆石的生長更有 針對性、穩(wěn)定性，提高了后續(xù)鉆石的加工效率。本發(fā)明中增加的鉆石生長基 座也由碳化鎢制成，其也可由其他耐高熱高壓材料制成。在此生長艙內(nèi)生長出的鉆石各面生長速度較為均勻，鉆石生長成形后， 一般無須再次切割，故節(jié)省鉆石加工中一道重要工續(xù)，只需經(jīng)簡單拋光后即 可鑲嵌，節(jié)省了鉆石的加工成本；通過本裝置，大大提高了合成鉆石的后期 加工效率。
權(quán)利要求1、一種提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，包括有生長艙，其特征在于在生長艙內(nèi)設(shè)有至少一個V字型生長基座，所述的生長基座其V字型部分呈內(nèi)圓錐狀，其V型角度為95度-98.5度并直接固定在生長艙內(nèi)的碳化鎢砧上。
2、 如權(quán)利要求l所述的提髙鉆石合成效率的設(shè)備裝置，其特征在于所 述的生長基座由碳化鎢制成。
3、 如權(quán)利要求l所述的提髙鉆石合成效率的設(shè)備裝置，其特征在于所 述的生長基座由耐高熱高壓材料制成。
4、 如權(quán)利要求l所述的提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，其特征在于所 述的生長基座其V型角度為98. 5度。
5、 如權(quán)利要求l所述的提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，其特征在于所 述的生長基座其V型高度為10亳米。
專利摘要本實用新型公開了一種提高鉆石合成效率的設(shè)備裝置，在傳統(tǒng)生長艙內(nèi)設(shè)有至少一個V字型生長基座，生長基座的V字型部分呈內(nèi)圓錐狀，并直接固定在生長艙內(nèi)的碳化鎢砧上。增加了V字型生長基座后，既避免按照傳統(tǒng)方式將種晶平放于鉆板上任其自由生長的弊端，同時還使新生長出的鉆石根據(jù)人為要求僅在經(jīng)切割的種晶正面進行覆蓋生長，使鉆石的生長更有針對性、穩(wěn)定性，提高了后續(xù)鉆石的加工效率。
文檔編號B01J3/06GK201168593SQ20082000047
公開日2008年12月24日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者宋麗萍 申請人:遼寧子軒商貿(mào)有限公司