Устройство для создания высокого давления и температуры

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 28,02.8 51) М. Кл.В 01 Л 3/06 Государственный комите) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЬ И ТЕМПЕРАТУРЬКОГО ДАВЛЕ-НИЯ Изобретение относится к области обработки материалов высоким давлением, а именно к конструкциям устройств для создания высокого давления и температуры, применяемых при производстве сверхтвердых материалов.Известно устройство для создания высокого давления и температуры, которое содержит две соосно расположенные матрицы с центральными углублениями на обращенных навстречу друг к другу торцах и помещенный в углубления контейнер с обрабатываемым материалом 1 Ц. В этом устройстве резкий перепад давления у кромки углублений является причиной взрывных вырывов запирающего заусенца, а также приводит к перегрузке матриц, что снижает срок службы устройства.Известно также устройство, содержащее соосно установленные конические пуансоны, цилиндрический корпус с центральным отверстием, на торцах которого выполнены конические углубления, сопряженные через сжимаемые прокладки с коническими поверхностями пуансонов, и установленный в корпусе контейнер с обрабатываемым материалом 2.Такое устройство являетсянаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.тНедостатком сто является малыи-своякслужбы из-за низкой несущей способности цилиндрического корпуса, который выдерживает 5 - 10 нагружений при давлении около 80 кбар и объеме центрального отверстия порядка 1 см". Это объясняется тем, что на широкий цилиндрический поясок центрального отверстия в корпусе действует очень большое распирающее усилие 10 со стороны боковой поверхности контейнера.Целью изобретения является увеличениесрока службы известного устройства.Указанная цель достигается тем, что уст ройство, содержащее соосно установленныеконические пуансоны, цилиндрический корпус с центральным отверстием, на торцах которого выполнены конические углубления, сопряженные через сжимаемые про кладки с коническими поверхностями пуансонов, и контейнер с обрабатываемым материалом, установленный в корпусе, поверхности конических углублений в цилиндре выполнены пересекающимися.25 Другой целью изобретения является увеличение об ьема реакционной зоны,Эта цель достигается за счет выполнения центральных углублений в обращенных навстречу друг к другу торцах пуансонов.30 На чертеже показано предлагаемое уст718156 ираж 810 Подписно Заказ 2912/17 Изд.16 НПО Поиск ипография, пр, С ва 3ройство, общий вид, слева от осевой линии - в исходном состоянии, справа - после нагружения.,Устройство содержит два блока стальных скрепляющих колец 1, в которые запрессованы высокопрочные конические пуансоны 2 с центральными плавными углублениями на торцах. Контактирующий с торцами пуансонов контейнер 3 содержит обрабатываемый материал 4 и смонтирован в центральном отверстии цилиндрического корпуса 5. В выполненных в корпусе 5 конических углублениях установлены сжимаемые прокладки 6, Контейнер 3 обычно изготовляется из теплоизолирующего упруго-пластичного материала типа пирофиллита, прокладки 6 - из пирофиллита или более сжимаемых материалов, например фторопласта.Снаружи корпус 5, как правило, имеет узел радиальной поддержки.В описываемом варианте устройства узел радиальной поддержки выполнен в виде обоймыи двух подвижных колец 8, сопряженных по конической поверхности с обоймой 7 и отделенных от колец 1 тонкимп изолирующими прокладками 9 из картона или текстолита. Телесный угол при вершине конических углублений в корпусе 5 целесообразно выполнять более 110, так как это уменьшает радиальную составляющую от давления в прокладках 6,При необходимости корпус 5 может быть выполнсн разъемным в горизонтальной плоскости симметрии устройства.Устройство работает следующим образом.Под воздействием усилия пресса пуансоны 2 сближаются и сжимают контейнер 3 с материалом 4 в практически замкнутом объеме благодаря боковому подпору со стороны корпуса 5 и ппокладок 6, которые 4к тому же обеспечивают скрепление пуансонов 2 и корпуса 5 по торцам. Нагрев обрабатываемого материала 4 осуществляютпутем подвода к нему электрического тока5 через пуансоны 2.После выполнения необходимых технологических операций отключают нагрев, снимают нагрузку с пуансонов и извлекаютконтейнер 3 с обрабатываемым материалом.1 О Выполнение конических поверхностей вцилиндре пересекающимися позволяет, какпоказывают расчеты, увеличить несущуюспособность корпуса в 2 - 3 раза, что увеличивает срок службы устройства в целом.15Формула изобретения1. Устройство для создания высокого дав.ления и температуры, содержащее соосноустановленные конические пуансоны, цы 20 линдричнский корпус с центральным отверстием, на торцах которого выполненыконические углубления, сопряженные черезсжимаемые прокладки с коническими поверхностями пуансонов, и контейнер с обра 25 батываемым материалом, установленный ькорпусе, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы устройства,поверхности конических углублений в цилиндре выполнены пересекающимися.80 2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения объема реакционной зоны, в обращенных навстречудруг к другу торцах пуансонов выполненыцентральные углубления.35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Франции2091456, кл. В ЗОВ11/32, опубл. 14,01.72.2. Брэдли К, Применение высоких дав 40 лений при исследованиях твердого тела,М., Мир, 1972, с, 189, рис. 6.10 (прототип).