一種鉆石生成裝置及其生成方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及鉆石生成制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆石生成裝置及其生成方法，包括:機架；爐體，設(shè)置在機架上，爐體的上端敞開；反應(yīng)器皿，設(shè)置在爐體內(nèi)，反應(yīng)器皿的上方設(shè)置有鉬板，下端連接有等料器皿；加熱組件，設(shè)置在爐體內(nèi)，并且沿周向布置在反應(yīng)器皿的周圍；爐蓋，可拆卸蓋設(shè)在爐體的上端，并且爐蓋上設(shè)置有觀察口和攝像頭；本發(fā)明專利技術(shù)的鉆石生成裝置將反應(yīng)器皿置入爐體內(nèi)，反應(yīng)器皿的上方設(shè)置鉬板，下端連接等料器皿，銅催化劑和鉆石晶籽放入反應(yīng)器皿內(nèi)，并且往爐體內(nèi)通入氣體，通過加熱組件進行加熱后，氣體分解成和，而原子經(jīng)過銅催化劑進行排序和整理，在鉆石晶籽的周圍以重新排列沉積，生成大體積的鉆石。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種鉆石生成裝置及其生成方法
本專利技術(shù)涉及鉆石生成制備
，尤其涉及一種鉆石生成裝置及其生成方法。
技術(shù)介紹
鉆石是世界上最硬的材料，以其獨特的性能廣泛應(yīng)用于電子、航天、激光發(fā)射器、鉆石飾品等領(lǐng)域，具有優(yōu)異的光、電、熱導(dǎo)等綜合性能，具有廣泛的應(yīng)用前景；現(xiàn)有已知的無色鉆石主要來源于天然鉆石礦，而天然鉆石的形成需要上億年，產(chǎn)量稀少，價格昂貴，長期開采則會造成天然鉆石資源的枯竭，而且成本極高。目前，人工合成鉆石的方法已有研究，其方法主要以CVD和溫差法為主，但溫差法由于碳源受溫差的影響在觸媒中分布不均勻，因此導(dǎo)致內(nèi)外鉆石在生長時接受的碳原子不均衡，因此晶型不一，無法制備大體積的鉆石，制約了鉆石在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用的前景。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種鉆石生成裝置，能夠形成大體積的鉆石。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種鉆石生成裝置，包括:機架；爐體，設(shè)置在所述機架上，所述爐體的上端敞開，并且所述爐體的底部設(shè)置有肋條；反應(yīng)器皿，設(shè)置在所述爐體內(nèi)，所述反應(yīng)器皿的上方設(shè)置有鉬板，下端連接有等料器皿；加熱組件，設(shè)置在所述爐體內(nèi)，并且沿周向布置在所述反應(yīng)器皿的周圍；爐膛，架設(shè)在所述肋條上，并且所述爐膛具有上端敞開的反應(yīng)腔，所述反應(yīng)器皿設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)；爐蓋，可拆卸蓋設(shè)在所述爐體的上端，并且所述爐蓋上設(shè)置有觀察口和攝像頭，所述爐蓋的內(nèi)測還設(shè)置有可蓋設(shè)在所述反應(yīng)腔上端的內(nèi)蓋。作為上述方案的進一步改進，所述加熱組件包括若干個加熱棒，若干個所述加熱棒沿所述反應(yīng)腔的周向分布。作為上述方案的進一步改進，所述爐膛的下端設(shè)有落料通道，所述落料通道上設(shè)置有坩堝管。作為上述方案的進一步改進，所述反應(yīng)器皿上開設(shè)有落料孔，所述落料孔處連接有外置的堵料桿。作為上述方案的進一步改進，所述爐體的底部還設(shè)置有可拆卸的等料組件，所述等料器皿容置在所述等料組件內(nèi)。本專利技術(shù)還提供一種一種鉆石生成方法，其特征在于，包括：在反應(yīng)器皿內(nèi)置入銅催化劑和若干個鉆石晶籽；在反應(yīng)腔內(nèi)通入CH4，將銅催化劑加熱至1100℃～1300℃；CH4分解為C和H2，C在鉆石晶籽以鉆石晶格的形式排列沉積，生成大體積的鉆石；CH4的化學分解式為：本專利技術(shù)的有益效果有：本專利技術(shù)的鉆石生成裝置將反應(yīng)器皿置入爐體內(nèi)，反應(yīng)器皿的上方設(shè)置鉬板，下端連接等料器皿，銅催化劑和鉆石晶籽放入反應(yīng)器皿內(nèi)，并且往爐體內(nèi)通入CH4氣體，通過加熱組件進行加熱后，CH4氣體分解成C和H2，而C原子經(jīng)過銅催化劑進行排序和整理，在鉆石晶籽的周圍以重新排列沉積，生成大體積的鉆石。附圖說明本專利技術(shù)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是本專利技術(shù)實施例的鉆石生成裝置的裝配示意圖；圖2是本專利技術(shù)實施例的鉆石生成裝置的剖面示意圖。具體實施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。參照圖1與圖2所示的一種鉆石生成裝置，其包括機架100以及設(shè)置在所述機架100上的爐體101，所述爐體101的上下兩端均敞開，并且爐體101的下端設(shè)置有可拆卸的等料組件107，上端設(shè)置有爐蓋109，爐蓋109連接有沿豎向設(shè)置的升降組件118，所述升降組件118可以是行業(yè)內(nèi)常規(guī)的升降電缸，爐蓋109通過升降組件118驅(qū)使而實現(xiàn)沿豎向上下移動以蓋合或打開爐體101，所述爐體101內(nèi)設(shè)置有爐膛102，所述爐膛102具有上端敞開的反應(yīng)腔103，所述爐膛102的下端開設(shè)有落料通道，所述落料通道上設(shè)置有坩堝管105，所述爐膛102可以采用隔熱材料制成，反應(yīng)腔103內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)器皿104，銅催化劑和鉆石晶籽可置入該反應(yīng)器皿104內(nèi)，并且所述反應(yīng)器皿104的上方設(shè)置有鉬板113，下端設(shè)置有等料器皿106，爐膛102內(nèi)沿著反應(yīng)器皿104的周圍設(shè)置在加熱組件108，所述加熱組件108可以是若干個加熱棒，通過圍設(shè)設(shè)置反應(yīng)器皿104四周的若干個加熱棒均勻快速地實現(xiàn)升溫，需要說明的是，所述等料器皿106設(shè)置在所述等料組件107中，在完成操作后，反應(yīng)器皿104內(nèi)的銅液能夠沿坩堝管105流入等料器皿106中，將等料組件107與爐體101脫離即可將生產(chǎn)廢料運走，避免污染環(huán)境；所述爐體101的地步還設(shè)置有用于支撐所述爐膛102的肋條116，所述肋條116可以采用空心方管狀，其目的在于避免爐膛102與爐體101直接接觸，保證隔熱效果和裝置運行的穩(wěn)定性；所述爐蓋109上還設(shè)置有可蓋設(shè)在所述反應(yīng)腔103上的內(nèi)蓋112，所述內(nèi)蓋112通過連接桿設(shè)置在爐蓋109的下端，并且內(nèi)蓋112的尺寸大小與爐膛102的反應(yīng)腔103上端尺寸大小相當，其目的在于避免在生成時反應(yīng)器皿104內(nèi)的銅催化劑反應(yīng)劇烈而濺出反應(yīng)腔103，保證裝置的使用壽命。在一些實施例中，參照圖1與圖2所示，所述等料組件107可以通過夾鉗可拆卸安裝在爐體101的下端，并且該鉆石生成裝置還包括設(shè)置在爐體101下方的升降車117，方便運輸生產(chǎn)廢料。在一些實施例中，參照圖1與圖2所示，所述反應(yīng)器皿104上開設(shè)有落料孔114，所述落料孔114處連接有外置的堵料桿115，具體的，所述落料孔114設(shè)置在所述反應(yīng)器皿104的下端，反應(yīng)器皿104內(nèi)的銅液能夠沿落料孔114經(jīng)坩堝管105流到等料器皿106中，方便調(diào)節(jié)反應(yīng)器皿104內(nèi)銅催化劑的量以及生產(chǎn)結(jié)束后方便銅液流出，而生成的大體積鉆石則留在反應(yīng)器皿104內(nèi)等待取出。在一些實施例中，參照圖1與圖2所示，所述爐蓋109可拆卸蓋設(shè)在所述爐體101的上端，所述爐蓋109上還設(shè)置有觀察口110和攝像頭111，方便操作員觀察爐內(nèi)的情況，還可以通過攝像頭111實時記錄爐內(nèi)的鉆石生成情況，便于試驗研究。本專利技術(shù)的一種鉆石生成方法，其包括如下步驟：1)在反應(yīng)器皿104內(nèi)置入銅催化劑和若干個鉆石晶籽；2)在反應(yīng)腔103內(nèi)通入CH4氣體，并且通過加熱組件108將反應(yīng)器皿104內(nèi)銅催化劑加熱至1100℃～1300℃，在此溫度下銅催化劑融化形成銅液，并且通過銅液催化和熱溫作用，CH4氣體分解成C和H2氣體，并且碳原子在銅液催化下進行排序和整理以在鉆石晶籽周圍以晶格的形式重新排列沉積，生成大體積的鉆石。以上所述是本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本專利技術(shù)的保護范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種鉆石生成裝置，其特征在于，包括:/n機架(100)；/n爐體(101)，設(shè)置在所述機架(100)上，所述爐體(101)的上端敞開，并且所述爐體(101)的底部設(shè)置有肋條(116)；/n反應(yīng)器皿(104)，設(shè)置在所述爐體(101)內(nèi)，所述反應(yīng)器皿(104)的上方設(shè)置有鉬板(113)，下端連接有等料器皿(106)；/n加熱組件(108)，設(shè)置在所述爐體(101)內(nèi)，并且沿周向布置在所述反應(yīng)器皿(104)的周圍；/n爐膛(102)，架設(shè)在所述肋條(116)上，并且所述爐膛(102)具有上端敞開的反應(yīng)腔(103)，所述反應(yīng)器皿(104)設(shè)置在所述反應(yīng)腔(103)內(nèi)；/n爐蓋(109)，可拆卸蓋設(shè)在所述爐體(101)的上端，并且所述爐蓋(109)上設(shè)置有觀察口(110)和攝像頭(111)，所述爐蓋(109)的內(nèi)測還設(shè)置有可蓋設(shè)在所述反應(yīng)腔(103)上端的內(nèi)蓋(112)。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鉆石生成裝置，其特征在于，包括:
機架(100)；
爐體(101)，設(shè)置在所述機架(100)上，所述爐體(101)的上端敞開，并且所述爐體(101)的底部設(shè)置有肋條(116)；
反應(yīng)器皿(104)，設(shè)置在所述爐體(101)內(nèi)，所述反應(yīng)器皿(104)的上方設(shè)置有鉬板(113)，下端連接有等料器皿(106)；
加熱組件(108)，設(shè)置在所述爐體(101)內(nèi)，并且沿周向布置在所述反應(yīng)器皿(104)的周圍；
爐膛(102)，架設(shè)在所述肋條(116)上，并且所述爐膛(102)具有上端敞開的反應(yīng)腔(103)，所述反應(yīng)器皿(104)設(shè)置在所述反應(yīng)腔(103)內(nèi)；
爐蓋(109)，可拆卸蓋設(shè)在所述爐體(101)的上端，并且所述爐蓋(109)上設(shè)置有觀察口(110)和攝像頭(111)，所述爐蓋(109)的內(nèi)測還設(shè)置有可蓋設(shè)在所述反應(yīng)腔(103)上端的內(nèi)蓋(112)。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆石生成裝置，其特征在于，所述加熱組件(108)包括...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁海，梁拓，胡艷梅，傅相德，沈小峰，斯旭，傅弋誠，
申請(專利權(quán))人：梁海，杭州華祐高科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)合伙企業(yè)有限合伙，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44