專利名稱：帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超硬材料加工裝置，特別涉及一種高溫高壓下的壓力傳遞與密封裝置。
背景技術(shù)：
超硬材料包括金剛石、立方氮化硼及其聚晶等，由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性能，在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。目前，超硬材料生產(chǎn)所需的高溫高壓密封介質(zhì)均采用普通葉蠟石和白云石壓制成的整體型葉蠟石塊。在高溫高壓下，這種葉蠟石塊的密封性能下降，導(dǎo)致加熱兩端經(jīng)常出現(xiàn)“放炮”現(xiàn)象，使葉蠟石內(nèi)的合成腔體變形量大，工藝不穩(wěn)定，同時(shí)，為保證葉蠟石材料的密封效果，葉蠟石塊的烘焙溫度整體偏低，難以使白云石傳壓材料的高傳壓性能得以發(fā)揮，同時(shí)，傳壓材料所占復(fù)合塊的比例仍偏高。而且，僅通過傳壓材料的保溫性能實(shí)現(xiàn)對溫度場的影響，其改善效果有限。另外，由于壓制葉蠟石所用模具重量大，生產(chǎn)效率低，葉蠟石塊的壓制密度也偏低，從而難以滿足超硬材料合成和生長的高性能及高效率的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就在于提供一種密封性能好、傳壓效果好，同時(shí)使合成腔溫度場和壓力場更為匹配的帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為由結(jié)構(gòu)上下對稱的上組裝體和下組裝體對合而成，所述的上組裝體或下組裝體均包括外殼和鑲嵌在外殼內(nèi)部的傳壓件，所述的外殼為中部設(shè)有等軸且相連通的安裝孔和通孔的矩形體，所述的傳壓件為一端大、一端小的回轉(zhuǎn)體，其外形與安裝孔相匹配，中部設(shè)有與外殼通孔相一致的孔，所述的上組裝體或下組裝體中除對合面以外的其他每兩個(gè)相鄰面的交界處設(shè)有棱，棱上設(shè)有“V”型預(yù)密封邊，其中所述上組裝體中外殼的通孔在上、安裝孔在下，傳壓件為上端小、下端大的回轉(zhuǎn)體；所述下組裝體中外殼的安裝孔在上，通孔在下， 傳壓件為上端大、下端小的回轉(zhuǎn)體。按上述方案，所述傳壓件的通孔為直通孔或變徑通孔。按上述方案，所述外殼采用葉蠟石復(fù)合材料。按上述方案，所述傳壓件采用白云石復(fù)合材料。按上述方案，所述傳壓件材料采用添加金屬(或非金屬)導(dǎo)體粉末(或顆粒)的白云石復(fù)合材料，金屬(或非金屬)導(dǎo)體粉末(或顆粒)如鐵、鋁、鉬、石墨、碳化鎢-鈷硬質(zhì)合金、 含堿金屬的β -Al2O3等，而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步保溫和輔助發(fā)熱的作用。按上述方案，所述傳壓件為圓錐臺(tái)或一端大、一端小的圓柱體或一端設(shè)有收縮錐的圓柱體或半腰鼓形塊體。本實(shí)用新型通過使用沿軸向由外到內(nèi)壁厚呈增大趨勢的傳壓件，降低了高溫高壓下發(fā)生脫水、相變及體積收縮和熱導(dǎo)率較高的葉蠟石的體積比例，增加了高溫高壓下物相穩(wěn)定、無明顯體積收縮、熱導(dǎo)率更低的傳壓和保溫性能更優(yōu)越的傳壓件白云石的比例，提高了合成腔內(nèi)的壓力并改善了合成腔內(nèi)的壓力分布，同時(shí)由此形成的沿軸向不同位置處的不同電阻結(jié)構(gòu)，可對合成腔內(nèi)的石墨發(fā)熱體形成并聯(lián)旁路作用，可使石墨發(fā)熱體沿軸向的中區(qū)溫度適當(dāng)降低，結(jié)合傳壓件的優(yōu)良保溫性能，可促進(jìn)合成腔體內(nèi)溫度更趨于平衡，同合成腔內(nèi)部的壓力梯度更匹配。通過設(shè)置預(yù)密封邊，可明顯提高密封性能；減少葉蠟石流變至密封邊位置的消耗量，增大其起傳壓作用的比例，顯著提升傳壓性能；同時(shí)可加強(qiáng)對頂錘側(cè)面的支撐作用，提高設(shè)備和工藝的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型提供的帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊采用分體式組合結(jié)構(gòu)，可對傳壓件和外殼設(shè)計(jì)獨(dú)立的熱處理工藝；增強(qiáng)了葉蠟石復(fù)合塊的密封性能，減少了高溫高壓下出現(xiàn)的“放炮”現(xiàn)象，減少了葉蠟石流變至預(yù)密封邊位置的消耗量， 增大其起傳壓作用的比例，大大提高了傳壓性能，降低了超硬材料的合成及生長所需的外部壓力；通過采用添加金屬(或非金屬)導(dǎo)體粉末(或顆粒)的白云石復(fù)合材料作傳壓材料， 可使其輔助發(fā)熱和保溫作用增強(qiáng)，提高合成腔內(nèi)溫度場的均勻性以及溫度場和壓力場的匹配性。另外，該帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊的預(yù)密封邊對頂錘側(cè)面支撐作用強(qiáng)，增加了頂錘的使用壽命；模具簡單，重量輕，提高了生產(chǎn)效率、設(shè)備及工藝的穩(wěn)定性，滿足超硬材料合成和生長的高性能及高效率的要求。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例總裝結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例總裝結(jié)構(gòu)的俯(仰)視圖；圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例總裝結(jié)構(gòu)的左(右、前、后)視圖；圖4是本實(shí)用新型中一個(gè)實(shí)施例傳壓件的示意圖；圖5是本實(shí)用新型中一個(gè)實(shí)施例外殼的示意圖；圖6、圖7、圖8分別是本實(shí)用新型中傳壓件和相應(yīng)外殼結(jié)構(gòu)的變形示意圖。
具體實(shí)施方式
帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，由結(jié)構(gòu)上下對稱的上組裝體和下組裝體對合而成，所述的上組裝體或下組裝體均包括外殼(2)和鑲嵌在外殼內(nèi)部的傳壓件(1)，所述的外殼為中部設(shè)有同軸且相連通的安裝孔(4)和通孔(3)的矩形體，通孔的外徑小于安裝孔小端的外徑，所述的傳壓件為一端大、一端小的回轉(zhuǎn)體，其外形與安裝孔相匹配，中部設(shè)有與外殼通孔相一致的孔，所述的上組裝體或下組裝體中除對合面以外的其他每兩個(gè)相鄰面的交界處設(shè)有棱，棱上設(shè)有“V”型預(yù)密封邊(5)，預(yù)密封邊內(nèi)呈斜邊凹面(6)，其中所述上組裝體中外殼的通孔在上、安裝孔在下，傳壓件為上端小、下端大的回轉(zhuǎn)體；所述下組裝體中外殼的安裝孔在上，通孔在下，傳壓件為上端大、下端小的回轉(zhuǎn)體。首先壓制兩個(gè)帶中空內(nèi)腔的圓錐臺(tái)，分別作上組裝體和下組裝體的傳壓件，再在另一模具中壓制內(nèi)腔同傳壓件外形相匹配、帶8條預(yù)密封邊的外殼，作上組裝體和下組裝體的外殼。將傳壓件和外殼進(jìn)行獨(dú)立熱處理，確保獲得高密封性能的外殼和高傳壓性能的傳壓件。使用時(shí)，將上(下)組裝體的傳壓件分別壓入上(下)組裝體的外殼中完成組合塊的上(下)組裝體，再將對稱的上組裝體和下組裝體對合獲得整個(gè)復(fù)合葉蠟石組合塊，對合后復(fù)合葉蠟石組合塊的預(yù)密封邊為12條。 本實(shí)用新型中帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊的傳壓件和外殼均可進(jìn)行相應(yīng)變形，如圖6、圖7和圖8所示所述傳壓件為半腰鼓形塊體或一端大、一端小的圓柱體或一端設(shè)有收縮錐的圓柱體。
權(quán)利要求1.帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，其特征在于由結(jié)構(gòu)上下對稱的上組裝體和下組裝體對合而成，所述的上組裝體或下組裝體均包括外殼和鑲嵌在外殼內(nèi)部的傳壓件，所述的外殼為中部設(shè)有同軸且相連通的安裝孔和通孔的矩形體，所述的傳壓件為一端大、一端小的回轉(zhuǎn)體，其外形與安裝孔相匹配，中部設(shè)有與外殼通孔相一致的孔，所述的上組裝體或下組裝體中除對合面以外的其他每兩個(gè)相鄰面的交界處設(shè)有棱，棱上設(shè)有“V”型預(yù)密封邊， 其中所述上組裝體中外殼的通孔在上、安裝孔在下，傳壓件為上端小、下端大的回轉(zhuǎn)體； 所述下組裝體中外殼的安裝孔在上，通孔在下，傳壓件為上端大、下端小的回轉(zhuǎn)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，其特征在于所述傳壓件的通孔為直通孔或變徑通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，其特征在于所述外殼采用葉蠟石復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，其特征在于所述傳壓件采用白云石復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，其特征在于所述傳壓件為圓錐臺(tái)或一端大、一端小的圓柱體或一端設(shè)有收縮錐的圓柱體或半腰鼓形塊體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊。帶預(yù)密封邊的復(fù)合葉蠟石組裝塊，其特征在于它由結(jié)構(gòu)上下對稱的上組裝體和下組裝體對合而成，所述上組裝體或下組裝體均包括外殼和鑲嵌在外殼內(nèi)部的傳壓件，所述外殼為中部設(shè)有同軸且相連通的安裝孔和通孔的矩形體，傳壓件為一端大、一端小的回轉(zhuǎn)體，其外形與安裝孔相匹配，中部設(shè)有與外殼通孔相一致的孔，上組裝體或下組裝體中除對合面以外的其他每兩個(gè)相鄰面的交界處設(shè)有棱，棱上設(shè)有“V”型預(yù)密封邊。其密封性能和傳壓效果好，可使合成腔溫度場和壓力場更為匹配，增大設(shè)備和工藝的穩(wěn)定性，滿足超硬材料合成和生長的高性能及高效率的要求。
文檔編號B01J3/06GK202199323SQ20112022247
公開日2012年4月25日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者肖湘平, 趙海洋 申請人:武漢銳特金剛石有限公司