Устройство высокого давления

Номер патента: 1699579

Авторы: Билялов, Кауров, Цвященко

ZIP архив

Текст

(19) 699579 ям В 013 3/ Влип жнец ;:"Ч:;1;т РЕТЕН ИЕ ИЗО П ВТ НИЯ высо- вано оком авлеется рабо 7ысоких давлен, пем апорой м об- Й петавки ьной превращения совлении. - М.: Ме 9. а центральная часть плоскости, содержаер, асОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетелМ 866914, кл. В 01, 3/ОВаззел И,А. Н 9теврегавге зтцбе и беватаиг 9 са, 1988, ч. 22,Кааа ЙМасЫю 3 сеиегз, 34 а, 1871, 107.Тонков Г.Ю. Фазовыеединений при высоком даталлургия, 1988, т.22, с. 28 Изобретение относится к технике высокого давления, а именно к устройствам высокого давления с большими рабочими объемами, и может быть использовано для синтеза сверхтвердых материалов и физических исследований в широком диапазоне температур.Целью изобретения является многократное увеличение давления в рабочем объеме по сравнению с давлением, передаваемым матрицами,На фиг.1 показанустройства, разрез пощей ось симметрии;на фиг.2 - схема сборки устройства; на фиг.3 - графики зависимости давлений в рабочем объеме от усилия, прикладываемо(54) УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО ДАБЛ (57) Изобретение относится к технике кого давления и может быть использо для физических исследований в шир диапазоне температур 77 в 18 К и д ний до 74 ГПа. Целью изобретения явл многократное увеличение давления в чем объеме по сравнению с давление редаваемым матрицами, Да устройство ч вл яется двухступенчать 1 паратом высокого давления, где во вт ступени используются определенны разом установленные для эффективно редачи усилия от первой ступени, вс из сверхтвердого материала оптимал формы. 1 э.п. ф-лы, 3 ил 1 табл. го к матрицам, при кольцевых поддержк из разных упругопластичных материало (кривая 1 - поддержка 302; кривая 2 - по держка Кп Я).Центральная часть устройства состоит из двух одинаковых, соосно расположенных матриц 1, скрепленных поддерживающими кольцами 2. Между центральными участками торцов матриц расположены твердые вставки 3, выполненные из алмазных поли- кристаллов, контактирующие с поверхностями матриц через пластичные прокладки 4, например из меди или пирофилита, Остальное пространство между матрицами знимает контейнер 5, выполненный иупругопластичного материала, напримкатлинита, Между твердыми вставками рположен рабочий обьем 6 в кольцевой поддержке 7 иэ упругопластичного материала,В таблице представлены показателипреломления кварцевых образцов, подвергнутых действию давления в рабочем объеме устройства и величины давлений,соответствующие этим показателям преломления по шкале передавливания кварца.В устройстве применяются цилиндрические твердые вставки из сверхтвердцхматериалов с рабочей стороной в виде усеченного конуса с углом наклона а в диапазоне от 60 до 850, При углах наклона аменьше 60 неоптимальное распределениенапряжений от вершин к конусам приводитк разрушению твердцх вставок, При углахнаклона а больше 85 рабочая сторонатвердой вставки приближается к плоской, имультипликации давления не происходит,Диаметры вершин (б) усеченных конусов по сравнению с диаметрами цилиндрических частей (О) вставок находятся вотношении б/О от 1/5 до 1/2. Верхняя граница определяется требованием многократной мультипликации давени отоснований вставок к вершинам. Использование вставок с б/О меньше 1/5 требуетлибо применения вставок слишком большого размера, что нецелесообразно, либо неоправданно снижает рабочий объем,Основания твердых вставок выполненыпримыкающими к 1 ентральным углублени"ям матриц по периме 1 ру оснований вставо,в соответствии с чем пластичнь 1 е прокладкиутоньшаются на краях, Упомянутое примыкание вставок с матрицами по периметруоснований вставок обеспечивается поименением вставок с основаниями, выполненными из различных комбинаций плоских иконических поверхностей (фиг, 1 а-в).Для производства вставок используюталмазцые порошки, полученные иэ углево дородов без применения катализаторов, атакже природные алмазные порошки,Вставки получены спеканием алмазных порошков без использования каких-либо связок.Устройство работает следующим образом,Образец 6, имеющий форму рабочей области, помещается в кольцевую поддержку7, к нему подводятся электроводы 8, прикладываются твердые вставки 3, пластичныепрокладки 4 исходной толщины 0,2 - 1 мм,вся сборка устанавливается в цилиндрическое отверстие контейнера 5, последний помещается между матрицами 1, иприкладывается осевое усилие, По мере нагружения ма":риц твердые встави вдавливаются в пластичные прокладки по периметру оснований, приближаются по периметру оснований матрицам и разграничивают области с разными давлениями. Пластичные прокладки, будучи запертцми в области между вставками и матрицами и в то. же время имея воэможность перераспределя" ется внутри этой области, обеспечивают передачу усилий от матриц к вставкам, нагружая основания вставки однородно.В рабочей области исходного размера2 х 2 х 2 мм (8 мм) получают переходы в Яе (1 0,0 ГПа; 80 т нагрузки), Ь (12,0 ГПа; 100 т), Еп 5 (15,0 ГПа; 200 т), ОаР (22,0 ГПа; 230 т) с использованием кольцевой поддержки из спрессованного алмазного порошка,В рабочей области исходного размера1 х 2 х 2 мм (4 ммз) по шкале передавливания кварца 3 получают давления до 74,0 ГПа при давлении, передаваемом матрицами вставкам, до 8,0 ГПа, используя поддержку РО 2или ЛпЯ (фиг.З).При давлении 15,0 ГПа (градуировка попереходу в ЕпЯ) расплавляют образец ЧЬ25 путем пропускания через образец электрического тока, что соответствует температуреоколо 1500 С. При этом не происходит разрушений и необратимых изменений в твердых вставках и матрицах,ЗО В диапазоне 1 емператур 77-293 К идодавлений 40,0 ГПа исследовано злектрссопротивление СОСг 25 е 4, используя для охлаждения матриц жидкий азот,Рабочий объем устройства с увеличени 35 ем давления .от 10,0 да 74,0 ГПа снижаетсяот 10 до 0,5 мм вследствие истечения веще зства иэ рабочей области и в среднем составляет 10 " объема контейнеоа и 10 - объемавставок,Формула изобретения 1. Устройство высокого давления, содеожащее скрепленные поддерживающими кольцами, соосно устачовленные матрицы с центральными углублениями на обращенных один к другому торцах, контейнер из упругопластичного материала для образца, установленный в центральных углублениях, и вставки, размещенные в обьеме контейнера соосно оси устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью многократного увеличения давления в рабочем объеме по сравнению с давлением, передаваемым матрицами, усилие передается от матриц к вставкам через пластичные прокладки утоньшающегося на краях профиля, вставки выполнены примыкающими к матрицам по периметру оснований, средние части вставок вцполнены цилиндрическими, а рабочие стороны имеют форму усеченного конуса с диаметром вершины 1/5 - 1/2 ди;659579 3 аметра цилиндрической части и с:тном наклона конуса 60-85,2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вставки выполнены из сверхтвердых материалов в сочетании со сталными или твердосплавными матрицами и спластичными прокладками иэ меди или пи.рофилита.1699579 0УО 10ФигСоставитель Л. Горяйнова едактор И. Дербак Техред М,Моргентал Корректор М. Демчик каз 4420 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж-Э 5, Раувская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10

Смотреть

Заявка

4715209, 18.05.1989

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ ИМ. Л. Ф. ВЕРЕЩАГИНА

БИЛЯЛОВ ЯКУБ РАНАТОВИЧ, КАУРОВ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ, ЦВЯЩЕНКО АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B01J 3/06

Метки: высокого, давления

Опубликовано: 23.12.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1699579-ustrojjstvo-vysokogo-davleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство высокого давления</a>

Похожие патенты