一种大单晶白钻生长合成块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大单晶白钻生长合成块，包括合成块本体，合成块本体内部由内向外依次设置有石墨干锅、绝缘干锅、主发热管，石墨干锅内部为样品腔，所述主发热管的上下端面分别固定有大导电钢帽，主发热管的上下端面处还固定有第一绝缘饼层，主发热管的上部外侧间隔固定有副加热管，副加热管与主发热管之间安装有绝缘管，副加热管外侧贴合有导电钢带，导电钢带外侧固定有小导电钢帽，导电钢带外侧依次设置有第二绝缘饼层、叶腊石块层，小导电钢帽穿插于第二绝缘饼层和叶腊石块层。本实用新型专利技术结构简单，能够精准控制高温端与低温端之间的温差，使用方便。使用方便。使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种大单晶白钻生长合成块


[0001]本技术属于超硬材料人工合成
，尤其涉及一种大单晶白钻生长合成块。

技术介绍

[0002]大单晶白钻合成主要是靠合成块内部碳管中心线处至碳管下方1
‑
2cm处低温处之间形成温度梯度，在低温处预置晶种、触媒、碳源，六面顶压机提供高温高压、长时间保压生长而成。
[0003]合成块一旦开始高温高压合成时，内部电阻已经确定，并且不能中途停止生长改变电阻，只能通过合成时调整功率（此时电阻固定）改变电流大小来调节合成过程中的温度梯度。当电流发热在碳管中心线高温处温度合适时，低温处的电流此时也是相同，发热量从理论上计算也是相同的，但由于靠近两端导电钢圈散热过多，所以在合成块中间和两端处形成温差。因为每一块合成块碳管下方散发的热量不容易控制，包括材质的密度、粉压粒度粗细、材质纯度、烧结温度、车间温度、循环冷却水温度等因素，都会导致散发的热量不一致，直接用功率调整，导致每一块大单晶的合成块差异性较大，不利于长时间的合成，导致现有大单晶合成块内部温差控制的局限性较大。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种结构简单、能够精准控制高温端与低温端之间温差、使用方便的大单晶白钻生长合成块。
[0005]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种大单晶白钻生长合成块，包括合成块本体，合成块本体内部由内向外依次设置有石墨干锅、绝缘干锅、主发热管，石墨干锅内部为样品腔，所述主发热管的上下端面分别固定有大导电钢帽，主发热管的上下端面处还固定有第一绝缘饼层，主发热管的上部外侧间隔固定有副加热管，副加热管与主发热管之间安装有绝缘管，副加热管外侧贴合有导电钢带，导电钢带外侧固定有小导电钢帽，导电钢带外侧依次设置有第二绝缘饼层、叶腊石块层，小导电钢帽穿插于第二绝缘饼层和叶腊石块层。
[0007]进一步地，所述绝缘干锅为绝缘氧化镁干锅。
[0008]进一步地，所述主发热管、副发热管分别为石墨发热管。
[0009]进一步地，所述绝缘管为白云石绝缘管。
[0010]本技术具有的优点是：
[0011]本技术提供的大单晶白钻生长合成块，以主石墨发热管为主加热，以副石墨发热管为辅助加热，在上下加热的基础上增加左右辅助加热，即在合成块左锤和右锤方向增加辅助加热。在大单晶生长时，在上下主石墨发热管加热工作同时，调整左右辅助加热的功率，可以精确控制样品腔内高温区（样品腔上部）和低温区（样品腔下部）的温度差，使样品腔内部环境更适合金刚石大单晶白钻生长。
[0012]辅助加热中的预置副发热石墨管电阻通过调质处理，设置电阻为0.7mΩ左右，功率一般设置为500
‑
1000w，此时辅助加热电流为800
‑
1200A，预置发热石墨管厚度一般设置为2
‑
5mm，用以调整电阻大小，再根据实际情况调整两端导电钢带直径的大小。
[0013]预置副发热石墨管中间也可以采用中空式环形加热，中间填充材料为绝缘体氧化镁或绝缘白云石管，辅助加热电流走向为环形，防止辅助加热电流径直流向穿过合成块，这样是为了预防预置发热石墨片在中心处形成高温，导致合成块径向温度温差较大，从而不利于合成块中晶体生长。
[0014]本技术在引入辅助加热后，在大单晶白钻长时间的合成过程中，可以通过调整副石墨发热管的功率，促使大单晶白钻在生长过程中拥有合理的温差，来维持白钻生长速度的恒定，进而保证合成晶体质量。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图；
[0016]图2是图1中A处放大图；
[0017]图3是主发热管与副发热管的位置关系示意图。
具体实施方式
[0018]如图1
‑
3所示，本技术公开了一种大单晶白钻生长合成块，包括合成块本体，合成块本体内部由内向外依次设置有石墨干锅1、绝缘干锅2、主发热管3，石墨干锅1内部为样品腔4，绝缘干锅2为绝缘氧化镁干锅，主发热管3为石墨发热管，主发热管3的上下端面分别固定有大导电钢帽5，主发热管3的上下端面处还固定有第一绝缘饼层6，主发热管3的上部外侧间隔固定有副加热管7，副发热管7为石墨发热管，副加热管6与主发热管3之间安装有绝缘管8，绝缘管8为白云石绝缘管，副加热管6外侧贴合有导电钢带9，导电钢带9外侧固定有小导电钢帽10，导电钢带9外侧依次设置有第二绝缘饼层11、叶腊石块层12，小导电钢帽10穿插于第二绝缘饼层11和叶腊石块层12。
[0019]在使用时，上下主石墨发热管形成基础温差，调节左右副石墨发热管的功率，精确控制样品腔4内高温区（样品腔上部）和低温区（样品腔下部）的温度差，使样品腔4内部环境更适合金刚石大单晶白钻生长。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大单晶白钻生长合成块，其特征在于：包括合成块本体，合成块本体内部由内向外依次设置有石墨干锅、绝缘干锅、主发热管，石墨干锅内部为样品腔，所述主发热管的上下端面分别固定有大导电钢帽，主发热管的上下端面处还固定有第一绝缘饼层，主发热管的上部外侧间隔固定有副加热管，副加热管与主发热管之间安装有绝缘管，副加热管外侧贴合有导电钢带，导电钢带外侧固定有小导电钢帽，导电钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏崇，吴娜，周金海，张建华，刘创勋，裴东明，李凤凤，
申请(专利权)人：郑州华晶实业有限公司，
类型：新型
国别省市：