浅谈六面顶液压机电液控制模式

　　伴随着大吨位六面顶液压机在行业内成为主流设备，38、40等不同规格大腔体合成工艺已进入推广应用阶段，与28、30等小腔体工艺不同，腔体的增大改变了合成腔内压力、温度场的状态，怎样优化压力和温度控制模式，充分发挥大腔体的优势，已成为各金刚石厂的首要课题；而作为设备制造商，在提供大吨位主机的同时，如何提供配套合理的电液控制系统，也是面临的重要任务。

　　本文试就合成腔的压力、温度场进行分析，结合当前通用的几种控制模式进行对比，提出符合大腔体合成工艺要求的六面顶液压机整体解决方案。

　　1.压力控制

　　合成腔体的扩大，必然使因传压损失而形成的合成棒外壳与芯部的压力差加大，即压力场的压力梯度加大；同时，金刚石的生长过程也导致压力场的变化：众所周知，高温高压下以叶腊石为传压介质的石墨转化为金刚石过程中包含一系列的相变过程：叶腊石矿物相变产生蓝晶石和柯石英、石墨相变产生金刚石，由于这些相变的产物比重大，产生相变前后的体积收缩，造成合成腔内部压力下降；而且，由于叶腊石在相变后因摩擦系数和强度均增大而呈刚性，影响了传压和补压的效果，这些都造成腔体内更大的压力梯度，而优质金刚石单晶的生长需要相对稳定的压力条件，因此，如何更好的降低压力梯度，是大腔体工艺面临的挑战。

　　公知的理想压力控制模式可按下图1所示：

　　1）升压曲线可控，这样可以配合加热曲线有效控制压力梯度

　　2）保压阶段压力曲线递增，减小因合成相变造成的传压梯度增大

　　3）卸压速度可控，兼顾高低压时卸压速度的不同要求

　　 目前，有以下几种压力控制模式在应用：

　　 1.1传统的压力控制模式

　　　　此模式下压力波动较大，完全是一种粗放型的控制模式，不适于大腔体合成工艺。如图2所示。

　　1.2 变频保压控制模式

　　此模式保持了保压阶段压力的恒定，但忽视了对合成相变导致的压力梯度进行补偿。如图3所示。