(57)【要約】  ２つ以上の断熱層を含む高圧高温セルが記載される。断熱層を通る電流経路であって、加熱要素に電気接続され、断熱層を通るまっすぐでない経路を有する、電流経路を含む高圧高温セルも記載される。また前述の高圧高温セルを単独で、または組み合わせて含む、高圧高温プレスシステムも開示される。【選択図】図１
2015515373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部容積（６）と、
２つ以上の断熱層であって、
前記内部容積（６）を少なくとも部分的に包囲し、塩化セシウム（ＣｓＣｌ）、臭化セシウム（ＣｓＢｒ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）およびそれらの組合せからなる群より選択された第１の断熱材料を含む、第１の断熱層（３）と、
前記第１の断熱層（３）を少なくとも部分的に包囲し、前記第１の断熱材料と異なる第２の断熱材料を含む、第２の断熱層（１）と、
を含む前記２つ以上の断熱層と、
を含む、高圧高温セル（１００）。
【請求項２】
前記第１の断熱層（３）は熱を反射し、前記第２の断熱層（１）は前記高圧高温セル（１００）を封止する、請求項１に記載の高圧高温セル。
【請求項３】
前記第１の断熱層（３）は、約０．１ｏｈｍ．ｃｍを超える電気抵抗率を有する、請求項１に記載の高圧高温セル。
【請求項４】
前記第１の断熱層（３）は、添加剤をさらに含む、請求項１に記載の高圧高温セル。
【請求項５】
前記添加剤は、熱放射を反射および／または吸収する、請求項４に記載の高圧高温セル。
【請求項６】
前記添加剤は、前記第１の断熱層の全体積に基づいて、約０．１〜約５０体積パーセントの範囲の量で前記第１の断熱層内に存在する、請求項４に記載の高圧高温セル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の前記高圧高温セルを含む、高圧高温プレスシステム。
【請求項８】
内部容積（６）と、
前記内部容積（６）を少なくとも部分的に包囲する加熱要素（５）と、
前記加熱要素を少なくとも部分的に包囲する断熱層（１および３）と、
少なくとも１つのアンビル（１２）と、
前記断熱層（１および３）を通り、前記加熱要素（５）を前記少なくとも１つのアンビル（１２）に電気接続する電流経路（２）であって、前記電流経路（２）は、前記断熱層（１および３）を通るまっすぐでない経路を有する、前記電流経路（２）と、
を含む、高圧高温セル（１００）。
【請求項９】
前記電流経路（２）は、熱を前記加熱要素から前記断熱層（１および３）に向け、前記断熱層（１および３）は、前記熱を前記内部容積（６）に向かって反射する、請求項８に記載の高圧高温セル。
【請求項１０】
前記電流経路（２）は、前記断熱層（１および３）内で少なくとも２つの異なる方向に延びる、請求項８に記載の高圧高温セル。
【請求項１１】
前記電流経路（２）は、少なくとも２つの電気接続された同軸の円筒（４３および４７）を含み、前記円筒の一方（４７）は、前記円筒の他方（４３）の直径より大きい直径を有する、請求項８に記載の高圧高温セル。
【請求項１２】
前記断熱層（１および３）は、前記加熱要素（５）を少なくとも部分的に包囲し、第１の断熱材料を含む第１の断熱層（３）と、前記第１の断熱層（３）を少なくとも部分的に包囲し、前記第１の断熱材料と異なる第２の断熱材料を含む第２の断熱層（１）とを含む、請求項８に記載の高圧高温セル。
【請求項１３】
前記電流経路（２）は、前記第１の断熱層（３）内の第１の部分（４３）、および前記第２の断熱層（１）内の第２の部分（４７）を含み、前記第１の部分（４３）および前記第２の部分（４７）は、千鳥配置されている、請求項１２に記載の高圧高温セル。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか１項に記載の前記高圧高温セルを含む、高圧高温プレスシステム。
【請求項１５】
内部容積と、
前記内部容積を少なくとも部分的に包囲する断熱層と、
前記断熱層を少なくとも部分的に包囲するガスケット層と、
を含む、高圧高温セル。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
高圧高温（ＨＰＨＴ）セルを使用して、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）および多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）などの超硬材料が形成され、これらは、次いで切削工具および削岩工具などの工具に使用される。ＨＰＨＴセルは、キュービックプレス、ベルトプレス、および環状プレスなどのＨＰＨＴプレスに使用される。ＨＰＨＴプレスは、固体媒体を使用して圧力を加熱容積に伝達する。超硬材料を形成するために、ＨＰＨＴプレスは、５〜８ＧＰａの範囲の圧力および１３００〜１６５０℃の範囲の温度を加えることが多い。例えば、ＰＣＤは、５〜７ＧＰａおよび１４００〜１５００℃で焼結されてもよい。
【０００２】
耐熱性ＰＣＤなどの、ある特定の超硬材料の形成は、はるかに高温で焼結するものである。特に、炭酸塩触媒を使用して形成されたＰＣＤは、６．５ＧＰａを超える圧力および２０００℃を超える温度で焼結される。加えて、結合剤なしのナノ多結晶ＰＣＤは、約１５ＧＰａの圧力および約２３００℃の温度で焼結されてもよい。
【発明の概要】
【０００３】
本概要は、以下にさらに詳細に記載される概念の選択を紹介するために提供される。本概要は、主張された主題の要点または本質的特徴を同定することを意図せず、または主張された主題の範囲を限定する際の補助として使用されることも意図しない。
【０００４】
本開示の実施形態は、超硬材料を形成するための高圧高温（ＨＰＨＴ）セルに関し、高圧高温セルは２つ以上の断熱層を含む。２つ以上の断熱層を含むことにより、各断熱層を、特定目的に適合した特性を有するように構成することができる。例えば、１つの断熱層（例えば、外断熱層または第２の断熱層）は、ガスケット特性を有することができ（例えば、同特性を有するように構成されることが可能であり）、別の断熱層（例えば、内断熱層または第１の断熱層）は、その他の断熱層（例えば、外断熱層または第２の断熱層）より比較的大きい断熱特性を有することができる（例えば、そのような特性を有するように構成されることが可能である）。
【０００５】
一実施形態の一態様は、内部容積と、内部容積を少なくとも部分的に包囲し、塩化セシウム（ＣｓＣｌ）、臭化セシウム（ＣｓＢｒ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）またはそれらの組合せを含む第１の断熱材料を含む第１の断熱層、および第１の断熱層を少なくとも部分的に包囲し、第１の断熱材料と異なる第２の断熱材料を含む第２の断熱層を含む、２つ以上の断熱層とを含むＨＰＨＴセルを対象とする。
【０００６】
第１の断熱層は熱を反射するのがよく、第２の断熱層は高圧高温セルを封止するのがよい。
【０００７】
第２の断熱層は、葉蝋石または合成ガスケット材料を含むのがよい。
【０００８】
第１の断熱層は、約０．１ｏｈｍ．ｃｍを超える電気抵抗率を有するのがよい。
【０００９】
第１の断熱層は、断熱スリーブおよび断熱ボタンを含むのがよい。
【００１０】
第１の断熱層は、添加剤をさらに含んでもよい。
【００１１】
添加剤は、熱放射を反射かつ／または吸収することができる。
【００１２】
添加剤は、第１の断熱層の全体積に基づいて、約０．１〜約５０体積パーセントの範囲の量で第１の断熱層内に存在するのがよい。
【００１３】
添加剤は、第１の断熱層の全体積に基づいて、５体積パーセント未満の量で第１の断熱層内に存在するのがよい。
【００１４】
また、実施形態の態様は、上記のいずれかによるＨＰＨＴセルを含むＨＰＨＴプレスシステムを対象とする。
【００１５】
また、本開示の実施形態の態様は、内部容積と、内部容積を少なくとも部分的に包囲する加熱要素と、加熱要素を少なくとも部分的に包囲する断熱層と、断熱層を通って加熱要素に電気接続した電流経路であって、電流経路は、断熱層を通るまっすぐでない経路を有する、電流経路とを含む高圧高温セルを対象とする。断熱層を通るまっすぐでない経路を有する電流経路を含むことにより、高圧高温セルは、電流経路を経由して内部容積にまっすぐ逃げる熱量が低減されるので、セル内部容積からセルの外側への熱の伝導および／または放射を低減することができる。
【００１６】
電流経路は、第１の部分および第２の部分を千鳥配置で含むのがよい。
【００１７】
電流経路は、熱を加熱要素から断熱層に向けるのがよく、断熱層は、その熱を内部容積に向かって反射するのがよい。
【００１８】
電流経路は、断熱層内で少なくとも２つの異なる方向に延びるのがよい。別の実施形態では、電流経路は、断熱層内で少なくとも３つの異なる方向に延びる。
【００１９】
電流経路は、少なくとも２つの電気接続された同軸円筒を含むのがよく、一方の円筒は、他方の円筒の直径より大きい直径を有する。
【００２０】
断熱層は、加熱要素を少なくとも部分的に包囲し、第１の断熱材料を含む第１の断熱層、および第１の断熱層を少なくとも部分的に包囲し、第１の断熱材料と異なる第２の断熱材料を含む第２の断熱層を含むのがよい。
【００２１】
電流経路は、第１の断熱層内の第１の部分、および第２の断熱層内の第２の部分を含むのがよく、第１の部分および第２の部分は千鳥配置されるのがよい。
【００２２】
第１の断熱層は、（ＣｓＣｌ）、臭化セシウム（ＣｓＢｒ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）またはそれらの組合せを含む材料を含むのがよく、第２の断熱層は、葉蝋石または合成ガスケット材料を含むのがよい。
【００２３】
断熱層は、第２の断熱層と電流経路の一部との間に第３の断熱層をさらに含むのがよい。
【００２４】
第３の断熱層は、第１の断熱材料と同じ（または実質的に同じ）第３の断熱材料を含むのがよい。
【００２５】
また、実施形態の態様は、上記のいずれかによるＨＰＨＴセルを含むＨＰＨＴプレスシステムを対象とする。
【００２６】
実施形態の別の態様は、内部容積と、内部容積を少なくとも部分的に包囲する断熱層と、断熱層を少なくとも部分的に包囲するガスケット層とを含むＨＰＨＴセルを対象とする。
【００２７】
添付図面は、本明細書とともに、本開示の実施形態を示し、記載とともに本開示の本質を説明する役目を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】高圧高温プレスの高圧高温セルの一実施形態の概略断面図である。
【図２】高圧高温プレスの高圧高温セルの別の実施形態の概略断面図である。
【図３】高圧高温セルの例を、ＣｓＣｌを含む断熱スリーブ内の各高圧高温セル内に含まれるＦｅ3Ｏ4添加剤の体積パーセントに対して２１００Ｗの固定電力レベルで加熱することによって達したセル温度（℃）のグラフである。
【図４】高圧高温セルの例を、ＣｓＣｌを含む断熱スリーブ内の各高圧高温セル内に含まれる添加剤の体積パーセントに対して２１００Ｗの電力レベルで加熱することによって達したセル温度（℃）のグラフである。
【図５】高圧高温セルの例を、ＣｓＢｒを含む断熱スリーブ内の各高圧高温セル内に含まれる添加剤の体積パーセントに対して２１００Ｗの電力レベルで加熱することによって達したセル温度（℃）のグラフである。
【図６Ａ】電流経路および断熱層の一実施形態の一部の概略図である。
【図６Ｂ】電流経路および断熱層の一実施形態の一部の概略図である。
【図６Ｃ】電流経路および断熱層の一実施形態の一部の概略図である。
【図７Ａ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図７Ｂ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図７Ｃ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図７Ｄ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図８Ａ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図８Ｂ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図８Ｃ】電流経路および断熱層の別の実施形態の一部の概略図である。
【図９】高圧高温プレスの高圧高温セルの比較例の概略断面図である。
【図１０】ＨＰＨＴセルの例および比較例を様々な電力レベルで加熱することによって達したセル温度（℃）のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の詳述には、本開示のある特定の実施形態のみが、例として示され説明されている。当業者には認識されるように、本開示は、多くの異なる形で実施されてもよく、本明細書に説明された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。また、本出願の文脈において、第１の要素が第２の要素の「上」にあると言われるときに、第１の要素は第２の要素上に直接ある、または第２の要素上に間接的にあり、１つまたは複数の間に挟まれた要素がその間に介在してもよい。本明細書全体を通じて、同じ参照番号は同じ要素を指す。
【００３０】
次に本開示の実施形態を示す添付図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。図面は本質的に例示であり、本開示を限定すると解釈されるべきではない。図において、層の厚さおよび領域は、説明を簡単にするために誇張されていることがある。
【００３１】
圧力下でのキュービックプレスのための高圧高温（ＨＰＨＴ）セルの実施形態が図１に示されている。図１に示されたＨＰＨＴセル１００を、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）および多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）などの超硬材料を作成する、またはこのような超硬材料を処理して多結晶複合体にするために使用されるＨＰＨＴプレスに使用することができる。ＨＰＨＴプレスは、複数の特許および文献において充分に説明されており、多結晶超硬材料のいくつかの業者によって使用されている。
【００３２】
図１に示されたように、一実施形態による高圧高温セル１００は、第１の断熱層３（例えば、断熱スリーブ３１ならびに／または断熱ボタン３２および３３を含む）を含む、２つ以上の断熱層を含む。断熱スリーブ３１ならびに断熱ボタン３２および３３は、それぞれ粉末から形成することができ、断熱スリーブ３１ならびに断熱ボタン３２および３３は、それぞれ同じ（もしくは実質的に同じ）材料または異なる材料から形成されてもよい。第１の断熱層３は、内部容積６（例えば、セル可動容積）を部分的に包囲する。第１の断熱層３は、第１の断熱材料を含み、セル１００内、より具体的には内部容積６内の熱の保持を容易にし、内部容積６は製造される製品７および圧力伝達媒体８を含む。したがって、一実施形態では、第１の断熱材料層は、熱を反射かつ／または吸収する（例えば、熱を反射かつ／または吸収するように構成される）。例えば、第１の断熱材料は、熱を反射かつ／もしくは吸収するように構成される、または熱を反射かつ／もしくは吸収するようになっている。
【００３３】
一実施形態では、ＨＰＨＴセル１００は、第２の断熱層１（例えば、断熱層１１および１３を含む）をさらに含む。断熱層１１および１３は、それぞれ同じ（もしくは実質的に同じ）材料または異なる材料から形成されてもよい。第１の断熱層の厚さと第２の断熱層の厚さの比は、１：１〜１：８の範囲であるのがよい。例えば、一実施形態では、第１の断熱層の厚さと第２の断熱層の厚さの比は、約１：２である。一実施形態では、第２の断熱層１は、第２の断熱材料を含み、セル１００および内部容積６内の熱の保持も容易にする。加えて、第２の断熱層は、ＨＰＨＴセル１００を封止する（例えば、ＨＰＨＴセル１００を封止するように構成される）。例えば、一実施形態では、第２の断熱層１１および１３は、ガスケットとして機能する。したがって、一実施形態では、第２の断熱材料は、第１の断熱材料と異なり、低圧で良好な流れ特性を有し、高圧で剪断強度の増加を示す材料である。例えば、一実施形態では、第２の断熱材料は、葉蝋石、またはその全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，８５８，５２５号に記載された合成ガスケット材料のようなこれらの特徴を所有するように設計された、合成ガスケット材料（例えば、土質材料、セラミック、ガラスまたはそれらの組合せからなる材料）である。加圧中、第２の断熱層１３は、隙間１４の中に流れる。加圧後、ガスケット（例えば、第２の断熱層１）は、流れて、図１に示した構成の中に押し出される。
【００３４】
２つ以上の断熱層（例えば、第１の断熱層３および第２の断熱層１）を含むことにより、それぞれの断熱層を、特定目的に適合した特性を有するように構成することができる。例えば、１つの断熱層（例えば、第２の断熱層１または外側断熱層）は、ガスケット特性を有することにより、ＨＰＨＴセルを封止することができ（例えば、ＨＰＨＴセルを封止するように構成されることができ）、別の断熱層（例えば、第１の断熱層３または内側断熱層）は、他の断熱層（例えば、第２の断熱層１）より比較的大きい断熱特性を有することにより、熱を反射かつ／または吸収することができる（例えば、熱を反射かつ／または吸収するように構成されることができる）。
【００３５】
多くの既存のＨＰＨＴセルは、セルの高圧容積をガスケット（例えば、封止）するため、かつセルを断熱するために同じ（または実質的に同じ）材料を使用する。同じ（または実質的に同じ）材料を使用して異なる目的を達成するので、材料の選択においては、しばしば材料の特性を妥協することになる。ＨＰＨＴセルの実施形態に２つ以上の断熱層を含むことにより、ガスケットおよび断熱材料の役割と需要を分離し、材料の特性を意図した目的に適するように適合させることができる。
【００３６】
図１に示されるように、ＨＰＨＴセルの一実施形態は、電流経路２も含み、電流経路２は、金属、黒鉛または他の導電性材料で形成することができるが、本開示はこれに限定されない。電流経路２は、加熱要素５（例えば、セル加熱管）に電気接続され、加熱要素５は黒鉛を含むのがよい。加熱要素５は、内部容積６を少なくとも部分的に包囲し、電気加熱によって熱を内部容積６に提供する。電流経路２は、断熱層（例えば、第１および第２の断熱層）から分離される。またＨＰＨＴセル１００は、電流経路２を形成する、構成要素４１、４３、４５および４７を含む。構成要素４１、４３、および４５は、Ｍｏ、Ｔａなどの耐熱金属を含むがこれらに限定されず、セル内で電気回路の一部を形成する。また耐熱金属は、内部容積６（セル可動容積）内で押圧される製品を封入するのに用いることもできる。
【００３７】
セルの加熱は、電流を、セルの一端におけるアンビル１２から構成要素４１、４３、および４５、加熱要素５（例えば、加熱管）を含む、電流経路２を通り、次いでセルの他端における対応する構成要素を介して反対側のアンビル１２に流すことによって達成される。ある実施形態では、電流は、第１の断熱層３（例えば、断熱スリーブ３１ならびに／もしくは断熱ボタン３２および３３）ならびに／または第２の断熱層１（例えば、第２の断熱層１１および１３）を通って流れない（例えば、主に流れない）。例えば、第１の断熱層３および／または第２の断熱層１は、電気絶縁される。本明細書で使用される場合、用語「電気絶縁」は、加熱要素に充分な電力を供給してＨＰＨＴプレスするために充分な温度にＨＰＨＴセルの内部容積を加熱する電流が、電気絶縁層を通過できないように、電気絶縁層が電気抵抗（例えば、電気抵抗率）を有することを意味する。例えば、第１の断熱層３および／または第２の断熱層１が電気絶縁であるとき、第１の断熱層３および／または第２の断熱層１は、加熱要素５に充分な電力を供給して、ＨＰＨＴプレスのために充分な温度に内部容積６を加熱する電流を伝導せず、代わりに、加熱要素５に電力を供給するための電流が、電流経路２などの、第１の断熱層および／または第２の断熱層１から分離した構成要素を通って主に伝導される。一部の実施形態では、第１の断熱層３は、約０．１ｏｈｍ．ｃｍを超える電気抵抗率を有する。
【００３８】
加熱管は、セル内の最高抵抗要素であるので、電力の大部分はこの要素に放散され、温度はセル内の他の要素の温度より上昇する。第１の断熱層３（例えば、断熱スリーブ３１および／またはその対応する断熱ボタン３２および３３、例えば、円板要素）の目的は、セルの中心部を絶縁し、セルの中心部から流出する熱を最小にすることである。これは、セルをよりエネルギー的に効率的に加熱させ、アンビル１２の中に流れる熱を最小にし、これによりアンビル１２の性能を低減する。製造される製品７は、ＮａＣｌ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、またはＣｓＩなどの塩によって包囲され、これは圧力伝達媒体８として作用する。適切な期間加熱した後、電流は停止され、セルが冷却され、次いで製品を回収するために圧抜きされる。
【００３９】
図１に示すように、ある実施形態では、第１の断熱層３（例えば、断熱スリーブ３１ならびに／または断熱ボタン３２および３３）は、第２の断熱層１（例えば、第２の断熱層１１および１３）によりアンビル１２から分離される。一実施形態では、第２の断熱層は、第１の断熱層３の第１の断熱材料と異なる第２の断熱材料を含む。
【００４０】
別の実施形態によるＨＰＨＴセル２００が、図２に示されている。ＨＰＨＴセル２００は、内部容積２０６を少なくとも部分的に包囲する第１の断熱層２０３（例えば、断熱スリーブ２３１ならびに／または断熱ボタン２３２および２３３）を含み、内部容積２０６は、製造される製品２０７および圧力伝達媒体２０８を含む。ＨＰＨＴセルは、第２の断熱層２０１（例えば、断熱層２１１および２１３を含む）ならびに内部容積２０６を少なくとも部分的に包囲する加熱要素２０５、構成要素２４１、２４３、２４５、および２４７を含む電流経路２０２、アンビル２１２、ならびにアンビル２１２間の隙間２１４をさらに含む。ＨＰＨＴセル２００の上述の特徴は、ＨＰＨＴセル１００に対して上に記載されたもの、および以下に記載されるものと実質的に同じであり、したがって、そのさらなる説明はここでは省略する。
【００４１】
図２に示された実施形態によれば、ＨＰＨＴセル２００は、第３の断熱層２２０も含む。図２に示されるように、この特定の実施形態によれば、第３の断熱層２２０は、第２の断熱層２０１と電流経路２０２の一部（例えば、構成要素２４１および２４３）との間にある。第１の断熱層２０１と同様に、第３の断熱層２２０は、内部容積２０６内の熱の保持を容易にする。したがって、一実施形態では、第３の断熱層２２０は、第１の断熱材料と同じ（または実質的に同じ）第３の断熱材料を含むが、本開示はこれに限定されない。例えば、一部の実施形態では、第３の断熱材料は、第１の断熱材料と異なる。次に第１の断熱材料について、以下の説明が、また、図２の対応する特徴に関するという理解のもとに、図１を参照してより詳細に説明する。
【００４２】
図１に戻って参照すると、第１の断熱層３（すなわち、断熱スリーブ３１ならびに／または断熱ボタン３２および３３）の実施形態は、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩまたはそれらの組合せを含む第１の断熱材料を含む。ある実施形態では、該ＣｓＢｒまたはＣｓＩは、ＣｓＣｌ結晶構造を有する。材料ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒおよびＣｓＩはそれぞれ、ＺｒＯ2などのＨＰＨＴセルに適切な他の断熱材料に比較して、比較的低い熱伝導率を有する。例えば、ＣｓＣｌの熱伝導率は、標準温度および圧力で約０．９５Ｗｍ-1Ｋ-1であり、これは同じ条件下のＺｒＯ2の熱伝導率約２．５Ｗｍ-1Ｋ-1より実質的に低い。結果として、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒおよびＣｓＩなどの材料は、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒおよびＣｓＩが熱放射によって熱の伝達を妨げるまたは低減することに対してほとんど何もしないが、ＺｒＯ2などの材料より熱の伝導が少ない。ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒまたはＣｓＩなどの低い熱伝導率（例えば、ＺｒＯ2の熱伝導率より低い）を有する材料を含むことにより、第１の断熱層の実施形態は、内部容積６から奪われる熱の量を低減することができ、それによって内部容積６内で達する温度が上昇する。すなわち、第１の断熱層３は、加熱要素５によって発生した熱の少なくとも一部を内部容積６内に閉じ込め、それによって内部容積６内の温度が上昇し、多結晶超硬材料または多結晶複合体の形成を容易にする。
【００４３】
ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒおよびＣｓＩなどの材料は低い熱伝導率を有し、したがって、内部容積６から奪われる熱の量は低減するが、これらの材料はまた、熱放射に対して実質的には透過的である。したがって、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒおよびＣｓＩなどの材料は、内部容積６から放射される熱の量を低減することに対して比較的何もしない。その結果として、第１の断熱層３によって提供される断熱を、熱放射を反射かつ／または吸収するように構成された添加剤などの、熱放射を反射かつ／または吸収する（例えば、熱放射を遮断する）添加剤などの、添加剤をさらに含むことにより、大幅に向上することができる。例えば、第１の断熱層３内に導電性粒子などの添加剤を一定量含むことにより、添加剤によって提供される熱放射遮蔽に起因するセルの絶縁を向上することができる。添加剤をさらに含むことにより、第１の断熱層３は、内部容積６から放射される（すなわち、放たれる）熱の量をさらに低減でき、それによって内部容積６が達する温度がさらに上昇する。添加剤は、添加剤とＣｓＣｌ、ＣｓＢｒまたはＣｓＩの少なくとも１つを組み合わせるいかなる適切な方法によって、第１の断熱層３内に含まれる。例えば、添加剤をＣｓＣｌ、ＣｓＢｒまたはＣｓＩの少なくとも１つと乾燥粉末混合によって組合せることができる。
【００４４】
添加剤に適切な材料には、導電性もしくは半導体の粒子または導電性もしくは半導体の粉末などの、熱放射を反射かつ／または吸収できる材料（すなわち、良好な放射遮断特性を有する材料）が含まれる。ある実施形態では、添加剤の非限定的な例には、亜クロム酸塩、フェライト、金属、およびそれらの組合せが含まれる。例えば、添加剤は、式ＬＣｒＯ3またはＭIＣｒ2Ｏ4による亜クロム酸塩を含んでもよく、式中、Ｌはイットリウムまたは希土類元素であり、ＭIは遷移金属、ＭｇまたはＬｉである。亜クロム酸塩は、ＬａＣｒＯ3、ＦｅＣｒ2Ｏ4、ＣｏＣｒ2Ｏ4、ＭｇＣｒ2Ｏ4、またはそれらの組合せであってもよいが、本開示はこれらに限定されない。亜クロム酸塩を、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはそれらの組合せでドープしてもよい。亜クロム酸塩をドープすることにより、その電気伝導性が向上する。一部の実施形態では、添加剤には、式ＭIIＦｅ2Ｏ4またはＭIIIＦｅ12Ｏ19によるフェライトが含まれ、式中、ＭIIは遷移金属、ＭｇまたはＬｉであり、ＭIIIはＢａ、Ｓｒ、またはそれらの組合せである。フェライトは、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＺｎＦｅ2Ｏ4、ＢａＦｅ12Ｏ19、ＳｒＦｅ12Ｏ19、ＭｎaＺｎ(1-a)Ｆｅ2Ｏ4、ＮｉaＺｎ(1-a)Ｆｅ2Ｏ4、またはそれらの組合せであってもよく、式中、ａは０．０１〜０．９９の範囲内であるが、この一覧は網羅的なものではない。ある実施形態では、金属は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、またはそれらの組合せなどの耐熱金属であるが、本開示はこれらに限定されない。他の実施形態では、金属の非限定的な例には、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｂ、Ｓｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびそれらの組合せが含まれる。ある実施形態では、添加剤は、電気絶縁粒子を含む。例えば、添加剤は、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、およびアルミン酸塩（例えば、ＦｅＡｌ2Ｏ4）を含む。
【００４５】
本出願人は、断熱層（例えば、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒまたはＣｓＩならびに選択的に添加剤を含む断熱スリーブおよび／または断熱ボタン）の実施形態が、主にＺｒＯ2を含む断熱層より実質的に良好に機能することを発見した。例えば、図４は、Ｆｅ3Ｏ4添加剤の量を変化させて混合した、ＣｓＣｌを含む第１の断熱層（例えば、断熱スリーブ３１）を含むＨＰＨＴセルに対して、電力レベル２１００Ｗで加熱要素５の中心線で測定された内部容積６内で達した温度を示すグラフである。同様に、図４および５は、Ｆｅ3Ｏ4、Ｆｅ、Ｎｂ、ＬａＣｒＯ3、またはＡｌの量を変化させて混合した、ＣｓＣｌを含む第１の断熱層（例えば、断熱スリーブ３１）を含むＨＰＨＴセルに対して、電力レベル２１００Ｗで内部容積６内で達した温度を示すグラフである。これらの事例のそれぞれでは、ＣｓＣｌと添加剤を、乾燥粉末混合によって組み合わせた。しかしながら、添加剤を、いかなる適切な方法によってＣｓＣｌ、ＣｓＢｒまたはＣｓＩと組合せてもよい。
【００４６】
ＣｓＣｌを、熱放射を反射かつ／または吸収できる添加剤などの少量の添加剤と混合することにより、セル可動容積６の温度を劇的に上昇させることができる。図３〜５に示すように、ＣｓＣｌをＦｅ3Ｏ4、Ｆｅ、Ｎｂ、ＬａＣｒＯ3、またはＡｌ添加剤と混合することにより、内部容積６の温度を２５０℃以上に上昇させることができる。また図３および４は、第１の断熱層（例えば、断熱スリーブ３１）が添加剤を含まなかった（例えば、添加剤なしでＣｓＣｌを含んでいた）ときは、内部容積６の温度は、約１４５０〜１５００℃であった。同様に、キュービックＺｒＯ2断熱スリーブを含むセルも、同じレベルの電力入力に対して内部容積６の温度が約１５００℃に達する。
【００４７】
また図３〜５は、添加剤が第１の断熱層内に過度に含まれるときは、添加剤によって提供される温度上昇は下がることがあることを示す。実際、添加剤は、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒまたはＣｓＩの熱伝導率より高い熱伝導率を有するので、断熱スリーブ内に添加剤を過剰に含むことにより、第１の断熱層の熱伝導率を上昇させる。第１の断熱層の熱伝導率を上昇させることにより、内部容積６から第１の断熱層によって奪うことができる熱の量を添加剤が増加させる。図３〜５に示すように、添加剤のほとんどに対して、内部容積６内で認められた温度上昇は、添加剤が第１の断熱層内に一定量より多く含まれていたときに実際に低減した。ＬａＣｒＯ3は例外として、検討した添加剤は、ＣｓＣｌの熱伝導率より高い熱伝導率を有する。図４は、内部容積６の温度の上昇が、検討したＦｅおよびＬａＣｒＯ3添加剤の量の範囲を超えて低減しなかったことを示す。
【００４８】
第１の断熱層内に添加剤を含むことにより、内部容積６から放射される（すなわち、放たれる）熱の量が低減するが、同時に第１の断熱層内に含まれた添加剤の量が一定量を超える場合、第１の断熱層内に添加剤をさらに追加することにより、内部容積６から奪われる熱の量を増加させることがあり、それによって内部容積６内で認められる温度が低下する。したがって、第１の断熱層内に含まれる添加剤の量は、第１の断熱層の熱伝導率、熱放射の両方、および／または熱吸収特性を考慮して選択されるべきである。例えば、添加剤は、第１の断熱層の総体積に基づいて、約０．０１〜約５０体積パーセントの範囲の量が第１の断熱層内に存在してもよい。他の実施形態では、添加剤は、第１の断熱層の総体積に基づいて、５体積パーセント未満の量が第１の断熱層内に存在する。しかしながら、添加剤の量は、添加剤の組成に依存してもよい。例えば、添加剤がＮｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、またはそれらの組合せなどの伝導材料を含むときは、添加剤は、第１の断熱層の総体積に基づいて、５体積パーセント未満の量が存在するのがよい。添加剤がＦｅ3Ｏ4を含むときは、添加剤は、約０．０１〜約２．０体積パーセントの範囲の量が存在するのがよい。添加剤がＮｂを含むときは、添加剤は、約０．０１〜約４．０体積パーセント、または約２．０〜約４．０体積パーセントの範囲の量が存在するのがよい。添加剤がＡｌを含むときは、添加剤は、約０．０１〜約３．０体積パーセントの範囲の量が存在するのがよい。ＨＰＨＴセルの実施形態は、いかなる適切なＨＰＨＴプレスシステム内に含まれることができる。
【００４９】
また実施形態の例は、断熱層を通り加熱要素に電気接続された電流経路を含む高圧高温セルを対象とし、該電流経路は、断熱層を通るまっすぐでない経路を有する。一部の実施形態では、まっすぐでない経路を有する電流経路は、電流を伝導するためのものである。本明細書で使用される場合、語句「まっすぐでない経路」は、少なくとも第１の部分、および第１の部分から平角以外の角度（例えば、０度、１８０度、またはその倍数以外の角度）で延びる第２の部分を有する電流経路を指す。例えば、図１に示された実施形態における電流経路２は、断熱層を通るまっすぐでない経路を有し、断熱層は、この実施形態では、第１の断熱層３および第２の断熱層１を含む。図１に示されるように、電流経路２は、第１の部分４１、第１の部分４１からある角度で延びる第２の部分４３、第２の部分４３からある角度で延びる第３の部分４５、および第３の部分４５からある角度で延びる第４の部分４７を含む。加えて、図２に示された実施形態における電流経路は、断熱層を通るまっすぐでない経路を有し、断熱層は、この実施形態では、第１の断熱層３、第２の断熱層１、および第３の断熱層２０を含む。上に論じたように、電流経路２は、加熱要素５に電気接続され、加熱要素５は、内部容積６を少なくとも部分的に包囲する。
【００５０】
次に電流経路の部分の実施形態について、図６〜８を参照してより詳細に説明する。図６Ａ〜６Ｃは、図１および２のそれぞれに示されたＨＰＨＴセルの実施形態の電流経路２および２０２の部分概略図である。図６Ａ〜６Ｃに示されるように、一実施形態では、構成要素４３に対応する電流経路２の部分は、断熱層（例えば、第１の断熱層３２および３３）内で円筒形の形状をしている。また図６Ｂは、構成要素４３を電流経路２の残部に電気接続させる円板形状の構成要素４５も示す。図６Ｃは、第１の断熱層３２および３３に対する電流経路２の構成要素４３の配置を示す部分分解概略図である。
【００５１】
図１に関して上述したように、ＨＰＨＴセルは、電流がセルの一端におけるアンビル１２から電流経路２を通って加熱要素５に流れ、次いでＨＰＨＴセルの反対側の端部における対応する構成要素を通ることによって加熱される。図６Ｂを参照すると、電流が電流経路２を通って流れるとき、電流は構成要素４３と４５との間を流れ、構成要素４３および４５は、断熱層内で２つの異なる方向に延びる。断熱層内で２つの異なる方向に延びることにより、電流経路２の構成要素４３および４５は、断熱層を通るまっすぐでない経路を形成する。一部の実施形態では、電流経路は、断熱層内で少なくとも３つの異なる方向に延びる。
【００５２】
一部の実施形態では、電流経路２の残りの構成要素（図６Ａ〜６Ｃには示されていないが、図１および２に示されている）は、構成要素４３および４５をアンビル１２に電気接続させ、構成要素４３とまっすぐな経路を形成しない。例えば、一実施形態では、電流経路は、第１の部分（例えば、構成要素４３）および第２の部分（例えば、図１の構成要素４７）を千鳥配置（互い違いの配置）で含む。これらの２つの部分（例えば、構成要素４３および４７）を千鳥配置で有することにより、電流経路２は、断熱層を通るまっすぐでない経路を形成する。
【００５３】
例えば、一実施形態では、電流経路２は、図６Ａ〜６Ｃに示されたように、円筒形の構成要素４３および円板形状の構成要素４５を含む一方で、円板形状の構成要素４５とアンビル１２との間の電流経路２の残りの部分（例えば、図１の構成要素４７）はまた、図１および２に示すように、断熱層内に円筒形として形づくられる。それらの実施形態では、電流経路は、少なくとも２つの電気接続された同軸の円筒を含み、一方の円筒は、他方の円筒の直径より大きい直径を有する。例えば、図１の構成要素４７は、構成要素４３の直径より大きい直径を有する円筒であり、構成要素４３も円筒である。図１および２に示すように、一方の円筒（例えば、構成要素４７または２４７）は、他方の円筒（例えば、構成要素４３または２４３）の直径より大きい直径を有するので、円筒の側部は、互いに整合せず、したがって、まっすぐな経路を形成しないが、その代わりに、断熱層を通るまっすぐでない経路を形成する。しかしながら、電流経路２の残りの部分は、円筒の形状に限定されない。むしろ、電流経路の残りの部分は、電流経路２の構成要素４３とまっすぐな経路を形成しないいかなる形状（例えば、まっすぐな経路を形成するような手法で構成要素４３と整合しないいかなる形状）であってよい。例えば、電流経路の残りの部分は、１枚の薄板の形状、２枚以上の薄板の形状、１つの円錐の形状、１本の線の形状、および２本以上の線の形状などの形状であってよい。
【００５４】
図７Ａ〜７Ｄは、別の実施形態による電流経路２の部分概略図である。図７Ａ〜７Ｄに示されるように、この特定の実施形態では、構成要素３４１および３４３に対応する電流経路２の部分は、断熱層（例えば、第１の断熱層３）を通る２つ以上の屈曲した片（部分）の形である。例えば、図７Ａ〜７Ｄに示すように、構成要素３４３を加熱要素（図示せず）に電気接続させる、円板形状の構成要素３４１は、２つの分離した片３４２によって形成される。また図７Ａ〜７Ｄは、構成要素３４３を電流経路２の残部（例えば、アンビル１２を構成要素３４５に電気接続させる電流経路２の部分）に電気接続させる円板形状の構成要素３４５を示す。図７Ｃおよび７Ｄは、第１の断熱層３３３に対して電流経路２の構成要素３４１および３４３の配置を示す、部分分解概略図である。構成要素３４３は、２つ以上の分離した片によって形成される。例えば、図７Ｃに示されるように、構成要素３４３は、２つの分離した片３４４によって形成されてもよく、または図７Ｄに示されたように、構成要素３４３は、４つの分離した片３４６によって形成されてもよい。図７Ｃおよび７Ｄに示すように、第１の断熱層３３３は、電流経路２の構成要素３４３（例えば、３４４または３４６）を収容するために細長いスロットを含む。
【００５５】
図７Ｂおよび７Ｃを参照すると、電流が電流経路２を通って流れる時に、電流は構成要素３４３と４５との間を流れ、構成要素３４３および４５は、断熱層内で２つの異なる方向に延びる。断熱層内で２つの異なる方向に延びることにより、電流経路２の構成要素３４３および３４５は、断熱層を通るまっすぐでない経路を形成する。電流経路の残りの構成要素は、図１、２および６Ａ〜６Ｃに示された実施形態に関して上述したのと実質的に同じ方法で配置されるのがよく、したがって、そのさらなる説明はここでは省略する。
【００５６】
図８Ａ〜８Ｃは、別の実施形態による電流経路２の部分概略図である。図８Ｂおよび８Ｃに示されるように、この特定の実施形態では、構成要素４４３に対応する電流経路２の部分は、断熱層（例えば、第１の断熱層４３３）内の２つの四角形（例えば、長方形）の形状の薄板４４９である。また図８Ａ〜８Ｃは、構成要素４４３を加熱要素（図示せず）に電気接続する四角形形状（例えば、正方形形状）の構成要素４４１（または４４８）も示す。また図８Ｂおよび８Ｃは、構成要素４４３を電流経路２の残部（例えば、アンビル１２を構成要素４４５に電気接続する電流経路２の部分）に電気接続する円板形状の構成要素４４５も示す。図８Ｃは、断熱層（例えば、第１の断熱層４３３）に対して電流経路２の構成要素４４１および４４３の配置を示す部分分解概略図である。図８Ｃに示すように、断熱層は、電流経路２の構成要素４４３（例えば、２つの四角形の薄板４４９）を収容するために２つの細長いスロットを含む。
【００５７】
図８Ｂおよび８Ｃを参照すると、電流が電流経路２を通って流れるとき、電流は構成要素４４３（４４９）と４４５との間を流れ、構成要素４４３（４４９）および４４５は、断熱層内で２つの異なる方向に延びる。断熱層内で２つの異なる方向に延びることにより、電流経路２の構成要素４４３（４４９）および４４５は、断熱層を通るまっすぐでない経路を形成する。電流経路の残りの構成要素は、図１、２および６Ａ〜６Ｃに示された実施形態に関して上述したのと実質的に同じ方法で配置されるのがよく、したがって、そのさらなる説明はここでは省略する。
【００５８】
上述の実施形態のそれぞれにおいて、電流経路２は、断熱層を通るまっすぐでない経路を有する。断熱層を通るまっすぐでない経路を有する電流経路を含むことにより、ＨＰＨＴセルの実施形態は、電流経路の材料を通ってセルから流れ出る熱のためのまっすぐな経路がないように配置される。例えば、上の実施形態に示されるように、電流経路は、加熱要素から断熱層に熱を向け（例えば、熱を向けるように構成され）、断熱層は熱を反射する（例えば、熱を内部容積に向かって反射するように構成される）。結果として、ＨＰＨＴセルの内部容積から流出する熱は低減される。加えて、ＨＰＨＴセルの内部容積から流出する熱は、より放散され、これにより硬質金属工具の構成要素（例えば、アンビル）上の局所的加熱のパターンの形成を低減し、それによりこれらの構成要素の耐久性および耐用期間を向上させる。
【００５９】
まっすぐでない電流経路と対照的に、断熱層を通るまっすぐな経路を有する電流経路を含むＨＰＨＴセルは、電流経路がセルから流出する熱のまっすぐな経路を提供するので、過剰量の熱をＨＰＨＴセルの内部容積から逃す。電流経路が断熱層を通るまっすぐな経路を有するとき、金属または黒鉛などの材料から形成することができる電流経路（例えば、電気回路）を形成する高熱伝導材料を通ってセル内部容積から熱がまっすぐ流れ出る。過剰量の熱がセル内部容積から流出するとき、硬質金属圧縮工具の構成要素（例えば、アンビル）上に、これら構成要素の耐用期間を低減する可能性がある局所的ホットスポットが生じることがある。
【００６０】
図９は、比較例によるＨＰＨＴセル５００の概略図であり、断熱層５０１（例えば、断熱層５１１および５１３）を通るまっすぐな経路を有する電流経路５０２が含まれる。図９に示されたＨＰＨＴセル５００は、電流をセルの一端におけるアンビル５１２から、電流経路５０２の構成要素５４１、加熱要素５０５を含む電流経路５０２を通り、次いでセルの反対側の端部における対応する構成要素を介して反対側のアンビル５１２に流すことによって、内部容積５０６（内部容積５０６は、製造される製品５０７および圧力伝達媒体５０８を含む）を加熱する。図９に示された比較例では、電流経路５０２は、断熱層（例えば、断熱層５１１および５１３）内にまっすぐでない経路（例えば、千鳥構成）を有さず、したがって、電気回路構成要素を通るセル５００から出る熱の流れを低減するように構成されていない。さらに、図９に示された比較例は、上述の実施形態に関して説明したような第１の断熱層および第２の断熱層内の材料の精選した選択によってＨＰＨＴセル５００の断熱および／またはガスケット性能を改善していない。その代わりに、図９に示された比較例は、単一の断熱層（例えば、構成要素５１１および５１３を有する断熱層５０１）を含み、このような単一の断熱層５０１全体は、同じ（または実質的に同じ）組成を有し、図１および２に示されたような第２または第３の断熱層を含まない。
【００６１】
図１０は、ＨＰＨＴセルの実施形態とともに、単一の断熱層および断熱層を通るまっすぐな経路を有する電流経路を含むＨＰＨＴセル（すなわち、図９に概略的に示されたＨＰＨＴセル５００）に対する、加熱試験結果を示すグラフである。図１０におけるグラフは、加熱要素の中心線で様々な電力レベルで測定された内部容積の達した温度を示す。比較例に対する加熱試験結果は、ひし形形状のデータポイント（点）および実線によって示されている。
【００６２】
図１０では、円形形状のデータポイントおよび破線は、第１の断熱層（すなわち、図１および２に示されるように断熱スリーブ３１または２３１）ならびに第２の断熱層１１（または２１１）および１３（または２１３）を含むが、断熱ボタン３２（または２３２）および３３（または２３３）を含まない実施形態に対応する。加えて、この特定の実施形態では、電流経路２は、断熱層１１（または２１１）および１３（または２１１）を通るまっすぐな経路を有していた。
【００６３】
図１０では、星印形状のデータポイントおよび点線は、第１の断熱層（すなわち、断熱スリーブ３１ならびに断熱ボタン３２および３３）ならびに第２の断熱層１１および１３を含む実施形態に対応する。加えて、この特定の実施形態では、電流経路２は断熱層を通るまっすぐでない経路を有しており、この断熱層は、第１の断熱層および第２の断熱層を含む。この特定の実施形態は、図１に概略的に表されている。
【００６４】
図１０に示すように、本明細書に記載された実施形態によるＨＰＨＴセルの例は、特に比較的高い電力レベルにおいて、単一の断熱層、および断熱層を通るまっすぐな経路を有する電流経路を含んでいたＨＰＨＴセル（図９に示された例）に比べて、より高温に達し、より優れた絶縁特徴を示した。加えて、第１の断熱層（例えば、断熱スリーブ３１ならびに断熱ボタン３２および３３を含む）、第２の断熱層、ならびにまっすぐでない経路を有する電流経路を含むＨＰＨＴセルは、断熱スリーブ（を含むが、断熱ボタンを含まない）、第２の断熱層、ならびに第２の断熱層を通るまっすぐな経路を有する電流経路を含んだＨＰＨＴセルと比べて、より高温に達し、より優れた絶縁特徴を示した。したがって、ＨＰＨＴセルの実施形態は、より優れた断熱特徴を提供し、ＨＰＨＴセルの内部容積における熱の保持を容易にすることができ、それにより内部容積が達することができる温度が上昇する。
【００６５】
ＨＰＨＴセルの実施形態は、特定のタイプのセルに限定されない。例えば、上述のＨＰＨＴセルを、それぞれの内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる、Ｗａｌｋｅｒ，Ｄａｖｉｄ著、「Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ｇａｓｋｅｔｉｎｇ，ａｎｄ  ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ｉｎ  ｍｕｌｔｉａｎｖｉｌ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ」、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｓｔ、Ｖｏｌ．７６、１０９２〜１１００（１９９１年）、Ｓｈａｔｓｋｉｙ，Ｔ．ら著、「Ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｓｃａｌｅｄ−ｕｐ  Ｋａｗａｉ−ｃｅｌｌ」、Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅａｒｔｈ  ａｎｄ  Ｐｌａｎｅｔａｒｙ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒｓ（２０１１年８月１１日）、Ｆｒｏｓｔ著、「Ａ  ｎｅｗ  ｌａｒｇｅ−ｖｏｌｕｍｅ  ｍｕｌｔｉａｎｖｉｌ  ｓｙｓｔｅｍ」、Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅａｒｔｈ  ａｎｄ  Ｐｌａｎｅｔａｒｙ  Ｉｎｔｅｒｉｏｒｓ、Ｖｏｌ．１４３、１〜２版、５０７〜５１４（２００４年）、および米国特許仮出願第６１／６２１，９１１号の付属文書１などに記載された、マルチアンビルセルとともに使用できる。特に、ＨＰＨＴセルの実施形態を、負荷を６個の楔に伝達する一軸のマルチアンビルプレスに使用でき、この場合、次いでプレスキューブを包囲する８個のアンビルに負荷がかかる。またＨＰＨＴセルの実施形態のアンビルを、米国特許仮出願第６１／６２１，９１１号の付属文書１に示されたような８個のアンビルシステムに負荷するために使用される、６個のアンビル・キュービックプレスで使用することができる。加えて、ＨＰＨＴセルの実施形態を、当業者には公知の、ベルトプレス、ピストン・シリンダープレス、またはトロイダルプレスに使用することもできる。
【００６６】
また本開示の実施形態は、前述のいかなるＨＰＨＴセルを単独にまたは組み合わせて含む、ＨＰＨＴプレスシステムに関する。
【００６７】
いくつかの例の実施形態のみを上に詳細に説明したが、本開示から実質的に逸脱することなく例示的実施形態において多くの変更が可能であることが当業者には理解されよう。したがって、このような変更のすべてが、以下の特許請求の範囲に定義されたように、本開示の範囲内に含まれることを意図する。特許請求の範囲において、ミーンズプラスファンクション（手段プラス機能）の語句は、列挙された機能を実行するように本明細書に記載された構成、および構成的均等物だけでなく均等な構成も網羅することを意図する。したがって、釘は木製部分を一緒に固定するために円筒表面を利用する一方で、ネジは螺旋表面を利用するという点において、釘とネジは構成的均等物でないが、木製部分を締結する環境では、釘とネジは均等な構成である。特許請求の範囲が関連機能とともに語句「のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」を明白に使用したものを除き、いかなる本明細書および特許請求の範囲のいかなる制限に対しても米国特許法第１１２条６項を行使しないことは出願者の明白な意図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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