六面顶压机——合成金刚石等超硬材料的设备

2023/04/19

大腔体压机装置始于上世纪初Bridgman等发展的高压技术,包括两面顶压机与多面体压腔装置。 [1]  多面体压腔装置包括四面体压机、六面体/顶压机及8面体压机(又称球分割高压装置),其中四面体压腔已基本不再使用。六面顶压机又分为铰链式和拉杆式两种,6面体及8面体压腔所能达到的最高压力约为15— 30 GPa ,国内有多家公司生产。 [2]  六面顶压机是国内使用最广泛的大腔体压机,这种压机具有自对中性强、造价低、易操作等优点,是国内合成金刚石和立方氮化硼(cBN)等超硬材料的主要设备。

工作原理编辑 
六面顶压机具有6个工作油缸,一级加压可达8GPa,在其六面体压腔中直接放入二级6-8模增压装置,形成八面体压腔,最高压力可达25 GPa,最高温度可达2500℃。加热方式可为光波导热法。


1. 压力范围:一级加压可达8GPa,二级加压可达25GPa;
2. 温度范围:25-2500℃;
3. 样品大小:直径可达3 mm,高度可达4mm;
4. 压腔规格:10/4或14/8(八面体传压介质边长/二级增压立方块截角边长,单位:mm);
5. 加压精度:液压系统油压控制精度可达0.1MPa;
6. 加热重复性好:腔体内样品相同的情况下,加热功率与腔体内中心温度的对应关系具有良好重复性;
7. 结构简单:易于操作与维护;
8. 设计精密:六个顶锤两两对称且同轴布置,三条轴线相互垂直且交于一点,偏差小于1mm;
9. 软件控制:可在个人电脑上对压力、温度进行监控和数据记录;
10. 操作时间灵活:可实现数小时至数天不间断工作。