一种超细金刚石合成芯柱用发热元件的制作方法

1.本实用新型涉及金刚石合成技术领域，具体为一种超细金刚石合成芯柱用发热元件。


背景技术：

2.金刚石也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质，人造金刚石被广泛应用于各种工业和工艺行业，人造金刚石的具体方法多达十几种，但最为常见的则是超高压法和化学蒸气沉积法两种，其中高温高压法是将合成块放入高压腔体中，在通过专用高压设备施加超高压的同时，通过大电流使内部的加热装置产生高温，以达到金刚石所需的5.0至5.5gpa和1250和1300
°
c的生长条件，从而实现金刚石的合成。
3.目前市场上有的金刚石合成芯柱用发热元件主要针对电流传递的均匀性进行改进，如cn211864913u提供的一种金刚石合成块的加热装置，它将堵头组件中的导电元件改为工字型导电钢圈，以增大与隔热导电层的接触面积，起到了加快电流传递速率，改善电流传递均匀性的作用，但因为工字型导电钢圈的受力较为集中，且堵头材料与导电钢圈的材料性质不同，所以在发热元件受到六面顶压机的超高压力挤压时，工字型元件很可能会因受力不均而发生弯折变形，导致压力不能很好的在发热元件内传递，从而影响金刚石的合成。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超细金刚石合成芯柱用发热元件，具备防止导电钢圈受力变形，使压力传递更加均匀的优点，解决了工字型导电钢圈受压后受力过于集中，易发生弯折变形，阻碍压力传递，从而影响金刚石合成的问题。
6.（二）技术方案
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超细金刚石合成芯柱用发热元件，包括外套筒，所述外套筒的内壁设置有内衬管，所述内衬管的内壁设置有发热管，所述发热管的内壁设置有绝缘层，所述绝缘层的顶部与底部均设置有发热片，所述发热片的侧表面与发热管的内壁连接，所述绝缘层通过蓄热层连接有导热层，所述导热层的内部设置有芯柱，所述外套筒的顶端与底端均设置有堵头，两个堵头的内部均设置有导电组件，所述导电组件靠近芯柱的一侧与发热片远离芯柱的一端连接。
8.优选的，所述导热层的内部设置有导热杆，导热杆起到了便于将外部发热管和发热片的热量均匀传递给芯柱的作用。
9.优选的，所述导电组件由接触板、十字支板、外板和加强板组成，所述接触板靠近导热层的一侧与发热片远离芯柱的一侧连接，所述接触板通过十字支板与外板连接，不仅使得导电组件的整体强度更强，而且也使导电组件受压时的压力传递更加均匀顺畅。
10.优选的，所述十字支板的远离芯柱的一侧与外板靠近芯柱的一侧固定连接，所述十字支板靠近芯柱的一侧与接触板远离芯柱的一侧固定连接。
11.优选的，所述加强板的侧面与十字支板的侧面固定连接，所述加强板远离芯柱的一侧与外板靠近芯柱的一侧固定连接，所述加强板靠近芯柱的一侧与接触板远离芯柱的一侧固定连接，从而使得外板与接触板具有更强的整体性，避免外板在巨大压力的作用下而发生偏转变形。
12.优选的，所述堵头为圆柱体，其外圈对应的直径小于外套筒内径对应的直径，所述堵头的侧表面与外套筒的内壁贴合，从而起到了密封外套筒两端端面的作用。
13.与现有技术相比，本实用新型提供了一种超细金刚石合成芯柱用发热元件，具备以下有益效果：
14.1、该超细金刚石合成芯柱用发热元件，通过外套筒、内衬管、发热管、发热片、绝缘层、蓄热层、导热层、芯柱、堵头和导电组件之间的相互配合，达到了防止导电钢圈受力变形，使压力传递更加均匀的效果，解决了工字型导电钢圈受压后受力过于集中，易发生弯折变形，阻碍压力传递，从而影响金刚石合成的问题。
15.2、该超细金刚石合成芯柱用发热元件，通过外套筒、内衬管、发热管、发热片、绝缘层、蓄热层、导热层、芯柱、堵头、导电组件、接触板、十字支板、外板和加强板之间的相互配合，达到了增强外板与接触板的整体性和强度的效果，解决了外板受压过大而变形损坏的问题。
附图说明
16.图1为本实用新型正剖视图；
17.图2为本实用新型导电组件；
18.图3为本实用新型导电组件俯剖视图。
19.其中：1、外套筒；2、内衬管；3、发热管；4、发热片；5、绝缘层；6、蓄热层；7、导热层；8、导热杆；9、芯柱；10、堵头；11、导电组件；1101、接触板；1102、十字支板；1103、外板；1104、加强板。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-3，一种超细金刚石合成芯柱用发热元件，包括外套筒1，外套筒1由叶石蜡制成，为方形套筒，外套筒1的内壁设置有内衬管2，内衬管2为白云石内衬管，该内衬管2位耐热层，具有良好的耐高温特性，内衬管2的内壁设置有发热管3，发热管3的内壁设置有绝缘层5，绝缘层5的顶部与底部均设置有发热片4，发热片4的侧表面与发热管3的内壁连接，绝缘层5通过蓄热层6连接有导热层7，蓄热层6为陶瓷蓄热层，可以有效减缓热量流失，蓄热层6的侧表面与绝缘层5的内壁贴合，导热层7的侧表面与蓄热层6的内壁贴合，导热层7的内部设置有芯柱9，导热层7的内部设置有导热杆8，导热杆8的数量视导热层7实际尺寸而
定，导热杆8在导热层7内均为分布，外套筒1的顶端与底端均设置有堵头10，堵头10由白云石制成，堵头10靠近芯柱9的一侧与发热片4远离芯柱9的一端抵持，堵头10为圆柱体，其外圈对应的直径小于外套筒1内径对应的直径，堵头10的侧表面与外套筒1的内壁贴合。
22.两个堵头10的内部均设置有导电组件11，导电组件11靠近芯柱9的一侧与发热片4远离芯柱9的一端连接，导电组件11由接触板1101、十字支板1102、外板1103和加强板1104组成，接触板1101靠近导热层7的一侧与发热片4远离芯柱9的一侧连接，接触板1101通过十字支板1102与外板1103连接，十字支板1102的远离芯柱9的一侧与外板1103靠近芯柱9的一侧固定连接，十字支板1102靠近芯柱9的一侧与接触板1101远离芯柱9的一侧固定连接，加强板1104的侧面与十字支板1102的侧面固定连接，加强板1104远离芯柱9的一侧与外板1103靠近芯柱9的一侧固定连接，加强板1104靠近芯柱9的一侧与接触板1101远离芯柱9的一侧固定连接，加强板1104与十字支板1102为一体成型。
23.在使用时，先将该发热元件组装完成，然后将其放入六面顶压机的内部，使发热元件的六个面与六面顶压机的加载面抵持，之后六面顶压机在对发热元件施加压力的同时，大电流通过导电组件11进入发热管3和发热片4中，使它们的温度快速升高，从而为芯柱9提供适宜的成型温度，在这个过程中，导电组件11会受到巨大的压力，这种压力很可能会导致外板1103变形，但因为接触板1101通过十字支板1102与外板1103连接为一体，且两者间还设置有加强板1104，所以极大增强了导电组件11的整体性和整体强度，从而使得外部压力能顺利通过导电组件11传入芯柱9内部，避免了导电组件11变形损坏而引起的压力传递不均与电力传递异常的问题。
24.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。