Устройство для создания высокого давления и температуры

(51)Я, Кл. с присоединением заявки М В 01 Э 73/06 Вщщаретееааыа квмитет СССР вв делам изавретение н вткрытийОпубликовано 15.04,80. Бюллетень М 14 Дата опубликования описания 18,04.80 ф. А. М. Розенберг, О. А, Розенберг, Ю, Г. Риттель,10. ф, Бусел и Э. И. Гриценко(72) Авторы изобретения Ордена Трудового: Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОГОДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРЛТУРЫ 3Изобретение относится к области обработки материалов давлением, в част ности .к аппаратуре для синтеза сверх- твердых материалов, например алмаза, при высоком давлении и температуре,5Известно устройство для создайия вы- сокого давления и температуры, содержащее матрицы с центральными углуб леннями и скрепляющие их бандажные кольца, контактирующие с боковой по верхностью матрицы, образующая кото рой выполнена по кривой второго поряд ка с прямолянейным участком Щ.Недостатком известных конструкций является то, что в результатенеточностей изготовления сопрягаемйх поверх. ностей (различные углы сопрягаемых конусоц, овальность и, что особенно важно, наличие острых краев у скрепляющих колец после запрессовкн рабочего элемента в блок колец) в рабочем элеменее возникатот значительные перепады напряжения, особенно у торцов колец. Наличие повышенных напряжений у торцов 2рабочего элемента (матрица) в непосредственной близости к острым краям торцов матрицы, которые сами по себе являются концентратами напряжений, приводит при многократном напряжении в процессе работы матриц к быстрому выходу их из строя, Кроме того, концентрация напряжений у торцов матрицы не позволяет создать большие предварительные натяги при запрессовке матрицы в блок скрепляющих колец, что, в свою очередь, уменьшает допускаемые осевые нагрузки, при которых материал матрнцы работает в условиях всестороннего сжатия.С целью повышения срока службы в предлагаемом устройстве контактирующая с матрицей поверхность бандажного кольца на участках, примыкающих к торцЬм матрицы, выполнена по образующей в виде кривой второго порядка, плавно сопрягающегося с торцовой поверхностью матрицы к со средним прямолинейным участком. Отношение длины криволинейных участков поверхности бандажного72721 1 О 20 3кольца к длине прямолинейного участка находится в и ределах О, 005-0, 15.На фиг. 1 изображен один из вариан , тов предлагаемого устройства для синтеза сверхтвердых материалов; на фиг, 2- образующая наружной поверхности матри-цы,и отверстия блока скрепляющих ко лец; на фиг, 3 и 4 - схема сборки предлагаемого устройства.Устройство (см. фиг. 1) состоит из двухматриц 1, повернутых одна к другой углублениями, Матрицы скреплены кольцами 2 - 4, Образующая поверхность матрицы 1 (см, фиг. 2) состоит из трех зон: средней о, - прямолиней ной и двух крайних в и с - криволинейных. Соотношение высоты участков в и с, примыкающих к торцам, к вы. соте среднего участка а образующей колеблется в пределах 0,005-0,15. Кривизна участка В увеличивается от точки К к торцу А (большая полуось образующегоэллипса параллельна прямолинейному участку а образующей), а кривизна участка с уменьшается от точки Е к торцу В (большая полуось образующего эллипса расположена под углом к прямолинейному участку образующей контактирующей поверхности). Криволинейные участки в и с являют- ЗО ся или частью эллипса с соотношением полуосей эллипсов в пределах 1,2-50 . или параболой, или гиперболой с отношением действительной полуоси к мнимой, равным 1-50. Образующая отверст стия внутреннего кольца 2 является общей с образующей матрицы на двух участках а и в и на части участка с.Работает устройство следующим об- ф разом.Углубления матриц 1 (см. фиг. 1) при сближении образуют полость, в ко торую номедается контейнер 5 из теплоэлектроизоляционного материала с реак 94ционным составом 6. При нагружении устройства под прессом Матрицы сближаются, материал контейнера вытекает в щель, образуемую кромками углублений, и запирает центральную полость, в которой при дальнейшем сближении матриц давление повышается до величин, достаточных для синтеза алмаза и других сверхтвердых материалов, При пропускании через реакционную смесь электрического токв большой мощности эта смесь нагревается до необходимой темтературы.формула изобретения1, Устройство для создания высокогодавления и температуры, содержащеематрицы с центральными углублениямии скрепляющие их бандажные кольца,контактирующие с боковой поверхностьюматрицы, образующая которой выполнена по кривой второго порядка с прямолинейным участком, о т л и ч а ю 1 ц е е с я темчто;целью повышениясрока службы устройства, контактирую,дая с матрицей поверхность бандажного кольца на участках, примыкающих кторцам матрицы, выполнена по образующей в виде кривой второго порядка, плавно сопрягающейся с торцовой, поверхностью матрицы и со средним прямолинейным участком.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю й е е с я тем, что отношениедлины криволинейных участков поверх-ности бандажного кольца к длине прямолинейного участка находится в пределах 0,005-0,15.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пономарев С. ц. и др. Расчетына прочность в машиностроении, Том Ц,М., 1958, с. 379 (прототип).1.Ужгоро Дд ноерджфния е феф вфаеффффе вее ф фефф ее ф февффФФфеаеффа ффеефе Лслс ижру,и сн,ю ППП фПатент, , ул.Проектная