带式压机是高压高温（HPHT）金刚石生长的基础设备，其特点是规模巨大，并使用两个相对的砧座来产生合成条件。它在历史上具有重要意义，是第一种能够生产可重复实验室培育钻石的设计，通过对圆柱形腔施加极高的压力（>150万PSI）和温度（>2000°C）来运行。虽然它能够在一次循环中生长多个钻石，但由于在维持精确环境控制方面存在挑战，目前主要用于工业金刚石粉末的生产。
带式压机定义了金刚石合成的早期时代，证明了实验室培育钻石是可能的。然而，由于缺乏精度，它现代的用途常常受到限制；虽然它提供大批量处理能力，但与较新的技术相比，控制内部条件的困难使其不太适合生产一致的高质量宝石。
带式压机的机械原理
双活塞压缩
与使用六个砧座的立方压机不同，带式压机依赖于双砧系统。两个巨大的活塞从相反的方向（顶部和底部）向生长腔施加相等的压力。
圆柱形约束
名称中的“带式”指的是约束方法。内部生长腔是圆柱形的，并通过预应力钢带组成的“带式”径向约束。这可以防止腔体在砧座施加的巨大垂直压力下破裂。
同时加热和加压
砧座具有双重目的：它们充当压碎腔体的机械力，同时也是引入电流的电极。电流产生超过2000摄氏度的温度，熔化起始晶种周围的碳源。
物理规模和容量
庞大的基础设施
这些机器是工业工程的巨大范例。一台带式压机可能高达数层楼高，重达数千磅。它们需要大量的设施空间和强大的基础设施才能安全运行。
大批量处理
反应体积的巨大尺寸带来了一个明显的优势：多钻石生长。带式压机可以在一次运行周期中合成多个宝石或大量金刚石砂砾。
理解权衡
精度挑战
带式压机的主要缺点是缺乏精细控制。由于压力仅从两个方向（单轴）施加，而不是从所有方向（静水压或多轴）施加，因此腔体内部可能出现压力和温度梯度。
质量差异
这种不均匀的条件会导致单批次产品质量不一致。腔体的一个区域可能生产出宝石级钻石，而另一个区域可能生产出质量较低的材料。
工业用途与宝石用途
由于这些差异，带式压机主要用于制造工业钻石和金刚石粉末。虽然它可以生产宝石级钻石，但与更现代、更紧凑的压机设计相比，其产量通常不太可预测。
评估带式压机在当今的作用
虽然像BARS（球压机）或立方压机这样的新技术提供了更多的控制，但带式压机在特定应用中仍然是主力。
- 如果您的主要关注点是工业应用：带式压机能够同时处理大批量产品，因此在批量生产金刚石砂砾和粉末方面非常有效。
- 如果您的主要关注点是宝石级合成：您必须考虑到较高的失败率或质量差异，因为双砧设计难以维持完美晶体生长所需的均匀环境。
带式压机仍然是金刚石合成历史上的巨头，它用强大的批量处理能力换取了现代紧凑型单元的精度。
总结表：
| 特性 | 规格/特征 |
|---|---|
| 机制 | 双砧（双活塞）压缩 |
| 约束 | 径向预应力钢带 |
| 温度 | > 2,000°C（通过电极砧座） |
| 压力 | > 150万PSI |
| 主要产出 | 工业钻石和金刚石粉末 |
| 核心优势 | 大批量处理能力 |
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