Всесоюзная
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 366981
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29.IХ.1970 (№ 1481961/25-27) ",. Кл. В 30Ь 11, 32 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 23Л.1973. Бюллетень ¹ 8
Дата опубликования описания 13.III.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
У К 621 7 044 5 621 .777.07(088.8) вторы изобретения
Г. С. Бобровничий и Р. Е. Мурашко
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР ПРИ ОЬ7КАТИИ ОБРАЗЦА
Изобретение относится к устройствам для обработки материалов сверхвысокими давлениями и высокими температурами, которые необходимы для изучения фазовых переходов, спрессовывания порошковых материалов, создания новых сплавов, синтеза искусственных минералов и т. д.
Известные устройства для создания сверхвысокого давления и высоких температур при обжатии образца содержат бандажированный полый контейнер с системой его охлаждения, установленные в нем подпуансоновые вставки, держатель образца с охватывающими его упругопластичными прокладками, а также расположенные по обе стороны от него два бандажированных пуансона, рабочая часть которых выполнена в виде усеченных конусов.
Поскольку на внутреннюю стенку контейнера воздействуют одновременно сверхвысокие давления и высокие температуры, которые ниже чем в реакционной зоне, но превышают температуру теплостойкости внутреннего кольца, то наружное охлаждение контейнера не снижает температуру на стенках отверстия.
Кроме того, прокладка воспринимает на себя значительную часть внешнего усилия и неравномерность давления в камере возникает из-за того, что упруго-пластичные прокладки вначале сжатия неравномерно скалываются и выкрашиваются, особенно на нижнем пуансоне.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено установлен5 ной в полости контейнера и охватывающей держатель образца цилиндрической втулкой, изготовленной из тугоплавкого диэлектрического материала; при этом скошенные поверхности пуансона образуют тупой угол при вер10 шине, а диаметр рабочего торца пуансона равен диаметру полости контейнера. Это повышает термостойкость устройства.
На чертеже показан вертикальный осевой разрез описываемого устройства.
15 Устройство состоит из контейнера с внутренним кольцом 1, на которое с натягом последовательно надеты кольца 2, 8 и 4, пуансонов 5 в виде усеченных конусов, которые по цилиндрическому выступу скреплены кольца20 мп 5 и 7, опорных плит 8 с надетыми на них кольцах и 9, подопорных пластин 10 и узла держателя, который состоит из втулки 11, изготовленной из окислов, держателя 12, образца 18, прокладок 14 и 15 и подпуансоновых
25 вставок 16. Подопорные плиты, опорные плиты и пуансоны соединены в одно целое болтамн 17 и обечайками 18. В подопорных плитах и обечайках, в которых выполнены каналы 19 и 20, расположены уплотнения 21 и 22. Между
30 опорной плитой и кольцамп пуансона преду366981
2о
24
19 1Þ 8 5
Подписное
Тираж 678
Изд. № 1147
Заказ 496/1
Типография, пр. Сапунова, 2 смотрено пространство 23 для охлаждения.
Снаружи на контейнер надет кожух 24, в которсм имеются каналы 25, камеры 2б для охлаждения и уплотнения 27. Собранное устройство помещается между плитами 28 и 29 пресса.
Коническая поверхность 30 пуансона 5 выполнена с тупым углом при вершине в пределах 110 — 120 С. Коническая поверхность 81 контейнера имет угол наклона к оси контейнера меньше, чем у соответствующей поверхности пуансона, а коническая поверхность 32 имеет угол наклона больше угла наклона прокладки 14.
Прокладки 14, так же как и держатель 12, могут быть изготовлены из катлинита и пирофиллита, втулка 11 — из спрессованных и спеченных окислов алюминия, а прокладка 15— из тефлона (фторопласта) и пластмасс.
Устройство работает следующим образом.
В свободный контейнер последовательно вставляются втулка 11, держатель 12 с образцом 18, подпуансоновые вставки 1б и прокладки 14 и 15. Контейнер опускается на нижний пуансон 5. При приложении усилия к плите 28 пресса пуансоны 5 сближаются, сжимая прокладки 15 и 14, втулку 11 и держатель с образцом. Прокладка 15 пластично деформируется, не позволяя прокладке 14 раскрашиваться. По мере сближения пуансонов прокладки 14 и 15 раздавливаются на поверхностях 80 — 82, образуя уплотняющий заусенец. При этом втулка 11 находится в объемном сжатии, а в держателе 12 генерируется сверхвысокое давление, которое воздействует на образец 18. По достижении заданного давления через пуансоны 5 подводят к образцу
4 ток, который нагревает его до 1500 †20 С.
Из-за большого коэффициента внутреннего трения втулки 11 пик тангенциальных и радиальных напряжений на внутренней стенке кольца 1 снижается, а малая теплопроводность пе позволяет на эту стенку воздействовать температурам выше 150 — 200 С, что также снижает величину температурных напряжений, Перед подключением тока по каналам
10 19, 20 и 25 подают охлаждающую жидкость.
После сжатия пуансоны 5 разводят, освобождают центральное отверстие контейнера от разрушенных прокладок, втулки и держателя с образцом, очищают камеру сжатия и загру15 жают новым узлом держателя.
Предмет изобретения
Устройство для создания сверхвысокого
20 давления и высоких температур при обжатии образца, содержащее бандажированный полый контейнер с системой его охлаждения, установленные в нем подпуансоновые вставки, держатель образца с охватывающими его уп25 ругопластичными прокладками, а также расположенные по обе стороны от него два бандажированных пуансона, рабочая часть которых выполнена в виде усеченных конусов, отличающееся тем, что, с целью повышения тер30 мостойкости устройства, оно снабжено установленной в полости контейнера и охватывающей держатель образца цилиндрической втулкой, изготовленной из тугоплавкого диэлектрического материала, при этом скошенные
35 поверхности пуансона образуют тупой угол при вершине, а диаметр рабочего торца пуансона равен диаметру полости контейнера.