国产六面顶压机所能产生的最高压强是多少？六面顶压机能合成高质量超硬材料吗？

发布时间：2023-04-07　点此：32次

国产六面顶压机所能产生的最高压强是多少？六面顶压机能合成高质量超硬材料吗？

一般来说，国产六面顶压机最高可以产生约6GPa的压强，2010年四川大学高温高压实验室王海阔，贺端威等设计了一种顶锤-预密封边增压装置，使国产六面顶压机的压强上限在不减小腔体的情况下从6GPa提高至8.5GPa，所以现在国产六面顶压机最高可以产生约8.5GPa的压强。

六面顶合成技术

国内普遍使用六面顶压机，以静压触媒法合成金刚石。广义地说，六面顶合成技术应当包括：原材料的选择与加工，高压腔的结构设计；高压高温合成工艺参数的选择；加压加温及控压控温方式；以及合成操作等多个方面。

本节主要介绍六面顶合成腔结构（即合成块组装形式）以及工艺参数等。

一、合成棒与合成块的设计与组装
合成块（合成试块或组装块）是由合成金刚石所用的原材料合成棒和位于合成棒两端的导电钢圈（堵头）以及合成棒外围的传压密封介质（叶蜡石块），按照一定方式组装而成的块状体。其中的合成棒是由石墨和触媒所组成的位于合成块中心部位的圆柱体，通常称为合成棒（合成试棒或试样）。合成棒以及整个合成块的结构形状和组装方式，对金刚石合成过程以及产量和质量均有重大影响。因此，合成棒和合成块的设计和组装，是金刚石合成技术的重要组成部分。

石墨和触媒组装成合成棒的方式有三种（图2-8-10），分别介绍如下：

图2-8-10 石墨和触媒组装示意图
1.片状平装
片状平装，也称为片状叠装。合成棒由水平放置的石墨片和触媒片每隔一片上下相间叠加而成。每个片的直径均相等，片的直径就等于合成棒的直径。

每片的厚度和整个试棒中的装片数目，取决于合成工艺以及合成腔体的大小。
2.管状竖装
管状竖装，也称为管状套装。合成棒由竖立放置的石墨管和触媒管每隔一个内外相间套装而成。

每个管的长度均相等，管的长度就等于试棒的长度。
试棒中央竖插一根金属棒，可以起到减少中央部位的发热量，并加强沿轴向由中间向两端散热的作用，从而有利于降低试棒中心部位的温度。
3.粉状混装
采用一定比例的鳞片状石墨粉和触媒粉，并加适量的临时粘结剂，混合均匀，预先压制成合成棒（预压棒），然后按图的结构，组装成合成块。

和成分相同的片状触媒相比，粉状触媒合成金刚石所需的温度较低，从而可节约电能，并能延长顶锤的使用寿命。此外，粉状触媒合成的金刚石晶形完整，单产量高，但粒度小。
二、金刚石生长的p-T条件
众所周知，在碳的p-T图上，金刚石“V”形生长区可以划分为I区（高温区、优晶区）、Ⅱ区（中温区、富晶区）、Ⅲ区（低温区、劣晶区）。I、Ⅱ、Ⅲ区的典型晶体分别为八面体、八面体-立方体聚形、立方体。

这就是说，优晶金刚石生长在I区。这是长期以来人们已经习惯的看法。
然而，通过仔细分析国内外工业金刚石产品以后，发现实际情况并非如此。
工业生产选择的金刚石生长区间，实际上是在Ⅱ区。

产品品级的不同，反映在相图上只是工作点位置在该区域内是偏左一些还是偏右一些的差别。高品级金刚石（优质金刚石）实际的生长区间应当是在Ⅱ区的右半边，如图2-8-11中的DCE所示扇形区间。其范围大体是：以“V”形区角平分线CD线为左侧边界线；以I区与Ⅱ区之间的分界线CE线为右侧边界线。

图2-8-11 金刚石理想生长区

图2-8-12 金刚石生长的p-T条件
已知，金刚石的生长是放热过程，在外部热量恒定供应的条件下，合成腔体温度是一个不断上升的趋势。

同时金刚石生长越多，合成棒体积将越小。而且，腔体越大，合成棒越大，这种体积缩小的效应越明显。所以，金刚石生长的压力、温度点将从距平衡线较远的A点向距平衡线附近的B点移动（图2-8-12）。

国产六面顶压机所能产生的最高压强是多少？六面顶压机能合成高质量超硬材料吗？

根据晶体生长动力学知道，ΔpA=pA-po，代表着A点晶体生长动力；而ΔpB=pB-po，代表着B点晶体生长动力。因此，随着ΔpA向ΔpB变化过程，金刚石成长速度越来越慢，金刚石形态会从六面体-八面体聚形向八面体过渡。甚至，B点会进入石墨稳定区，金刚石表面出现石墨化迹象。

这就是在大腔体中金刚石粒度难以长粗和出现石墨化的原因。因此，改变合成工艺路线为非恒功率及非恒压工艺路线是大腔体工艺成功的关键。

铰链梁是用在哪里的

金刚石六面顶压机。一种铰链式六面顶液压机铰链梁，铰链梁的耳朵部分由厚耳片和薄耳片组合而成，其特征在于，所述厚耳片的两侧面上均设有凹面，薄耳片的的内侧面设有凹面，本实用新型的耳片设计更合理，能满足热处理有效淬透，减少耳片加工量和零件装配难度，同时减轻工件。

人造金刚石的工艺流程需要哪些原材料和设备？

设备是人造金刚石专用六面顶液压机，可以到桂林矿业研究研究询问，那里机子比较好。一台造价100万左右吧。

辅助原材料主要是叶腊石，北京门头沟有。

主要材料石墨柱，河南和北京也有。你要做金刚石的话恐怕要投很多钱啊，规模小了不好做，怎么也得过亿的投入，现在才能干。

湖南航天管理局里面哪个公司最好

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湖南航天近空间飞行器研发中心：�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2 湖南航天近空间飞行器研发中心是2005年由中国航天科工集团公司○六八基地组建、经集团公司批准成立的研发机构。

以研发和生产各类对流层飞艇、平流层飞艇、系留气球等轻于空气的飞行器及其应用为主要发展方向。�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2 目前系列产品有JK-5遥控飞艇、JK-12遥控飞艇、JKZ-20A自控飞艇和JL-1K系留艇等。该研发中心是国内掌握飞艇自主研制和加工能力的三家主要单位之一。�0�2 湖南航天磁电有限责任公司：�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2 湖南航天磁电有限责任公司成立于1995年，是中国航天专门从事磁性材料开发与生产的大型专业化企业，国内高档磁性材料的科研生产基地。

公司拥有八个专业制造厂和分公司，拥有中国航天唯一的磁性材料技术研究开发中心，年产高档磁性材料两万吨，产品远销欧美及东南亚40多个国家和地区。�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2 公司生产的系列高性能磁性材料器件主要有：铁氧体磁体、烧结钕铁硼磁体、粘结钕铁硼磁体和电机定子，产品广泛应用于航天航空、国防工业、汽车工业、电子信息、家用电器、仪器仪表、医疗设备以及风能发电等领域。�0�2 湖南航天泰山有限公司：�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2 湖南航天泰山工业有限公司前身为湖南泰山机械厂，成立于1970年，目前是集六面顶液压机设计生产、压力容器设计生产、人造金刚石单晶材料专业化生产及精密机械加工军民一体的改制企业。

�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2�0�2 公司专业覆盖机械设计、机械制造工艺、电子电器自动控制、计算机、超硬材料、微波专业应用等；主要生产工业人造金刚石、铰链式六面顶液压机、系列高压试验容器及PDC系列金刚石钻头，并对外承接大中型机械工件、精密机械工件、特种焊接（尤其是真空钎焊）件的加工。�0�2 �0�2湖南航天高新材料与装备技术研发中心�0�22009年7月1日正式成立，主要职责是新材料和器件的研发、生产和技术引进与孵化，以及相关生产装备的生产与制造技术研究。中心以材料装备与机械手研究制造、永磁电机制造与检测、传感器设计与制造、薄膜材料与涂装、隐身材料与伪装、非金属磁性材料、金属磁性材料、耐高温陶瓷器件及电子封装器件为主要发展方向。