申请人:北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司 安泰科技股份有限公司
发明人:朱长福 孙延龙 尹翔 黄霞 徐燕军 刘一波
摘要:本发明涉及一种用于合成聚晶复合片的组装件,该组装件包括:两个或多个聚晶复合片合成腔体、套设于所述聚晶复合片合成腔体外侧的通电发热装置、以及套设于所述通电发热装置外侧的密封传压介质;本发明还公开了合成聚晶复合片的方法,加热方式为单一平面或多平面发热体的平面热源。本发明提出了一种单平面或多平面发热体的平面加热,单次合成中多个聚晶复合片合成腔的温度场一致性好。平面热源对合成腔内产生均匀的平面热辐射,使得复合片聚晶层与硬质合金基体的结合界面及聚晶层的温度梯度小,更利于粘结剂均匀扩散与渗透。本发明可以提高聚晶复合材料的产品稳定性,尤其适合直径大于13mm、金刚石微米粒度小于20μm的聚晶复合材料的合成。 主权利要求:1.一种用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,包括:两个或多个聚晶复合片合成腔体、套设于所述聚晶复合片合成腔体外侧的通电发热装置、以及套设于所述通电发热装置外侧的密封传压介质;其中:所述聚晶复合片合成腔体包括:保温传压介质,为具有圆柱状中空腔的方块形介质;绝缘屏蔽介质,套设于所述聚晶复合片坯料的周侧和两端;所述保温传压介质的圆柱状中空腔的内壁套设有所述绝缘屏蔽介质;所述通电发热装置包括:两片导电片,对称地覆盖于由两个或多个并排设置的所述聚晶复合片合成腔体形成的上下表面;两个导电钢帽,对称盖设于两片所述导电片的中央;至少一片发热体,为矩形平板状,竖直地设置于两片所述导电片之间,各个所述发热体的上下两端面分别与两片所述导电片的表面接触且竖直地位于两个或多个并排设置的所述聚晶复合片合成腔体之间和/或两端;所述密封传压介质,由一个具有方形中空腔的立方体和两个套设于所述立方体的方形中空腔上下两端的具有圆形通孔的方形块组成;其中,所述通电发热装置套设于所述密封传压介质的立方体的方形中空腔的中间部位;所述密封传压介质的两个方形块的带有圆形通孔的一面分别盖设于两片所述导电片的表面上且使两个所述导电钢帽分别套设于两个所述密封传压介质的方形块的圆形通孔中,从而将所述密封传压介质的立方体的方形中空腔的两端密封。
2.根据权利要求1所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述密封传压介质的材质为叶腊石。
3.根据权利要求1所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述导电钢帽由导电钢碗和设置于所述钢碗内的绝缘保温填芯组成;所述导电片的材质为石墨片、钢片、钛片或钼片。
4.根据权利要求1所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述保温传压介质材质为具有传压、保温、绝缘性能的材料;优选地,所述保温传压介质材质为氧化镁、白云石或氧化锆。
5.根据权利要求1所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述绝缘屏蔽介质为杯状或管状、以及片状;优选为盐杯或盐管、盐片;更优选地,所述盐片的材质为氯化钠。
6.根据权利要求1所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述发热体的数量为1-5片,所述发热体的材质是耐高温高压的高电阻发热材料。
7.根据权利要求6所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述发热体的材质为石墨或电热合金。
8.根据权利要求1所述用于合成聚晶复合片的组装件,其特征在于,所述保温传压介质的具有圆柱形中空腔的端面与所述发热体的板面接触。
9.一种聚晶复合片的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,将聚晶复合片坯料和上述权利要求1-8中任意一项所述用于合成聚晶复合片的组装件组装在一起,以形成合成块;步骤二,将所述合成块置于六面顶压机中,对位于上方的密封传压介质和导电钢帽施加压力,在加压的同时对位于上方的导电钢帽通电流,电流依次经由位于上方的导电钢帽和导电片导向发热体,再经位于下方的导电片和位于下方的导电钢帽流出,形成电流通路,由此,发热体对所述聚晶复合片合成腔体内的聚晶复合片坯料进行加热,最终得到聚晶复合材料产品。
10.根据权利要求9所述合成方法,其特征在于,所述步骤二中,施加的压力为5.5~6.5GPa,所述加热的温度为1450~1500℃,所述加热的时间为8-20min。