Устройство для создания высокогогидростатического давления и темпе-ратуры

Устройство для создания высокогогидростатического давления и темпе-ратуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

01, SI8640

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.78 (21) 2628280/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (51) М, Кл.

В 01J 3/06

Государственный комитет (53) УДК 539.89 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения А. П. Ряпосов (71) Заявители Институт геологии и геофизики Сибирского и Новосибирский государственный университет

4 — ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОГО

ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ выдержках под давлением и при температуре в течение нескольких суток, из-за невысокой эффективности охлаждения устройства вследствие ограниченной площади контакта охлаждающей жидкости с охлаждаемыми деталями; из-за уменьшения прочности корпуса или поддерживающих колец ввиду уменьшения площади контакта скрепляемых деталей или вследствие наличия в корпусе концентраторов напряжений в виде каналов, канавок, выточек.

В известных устройствах, имеющих корпус со спиральными канавками, уменьшение площади контакта скрепляемых деталей составляет 30 — 50%, что приводит к уменьшению несущей способности корпуса на 15 — 25%. Осевые каналы в корпусе снижают его несущую способность и вызывают необходимость увеличения габаритов устройства или уменьшения рабочего давления.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем увеличения площади контакта охлаждающей жидкости с нагретыми деталями устройства и устранения концентраторов напряжений.

Указанная цель достигается тем, что каналы для подвода охлаждающей жидкости образованы кольцевыми проточками, вы1

Изобретение относится к устройствам общего назначения для осуществления физических и химических процессов при высоких давлениях и температурах и может быть использовано, например, для выращивания кристаллов под давлением, спекания изделий из порошков и т. п.

Известно устройство для создания высокого гидростатического давления и температуры, содержащее корпус с центральным 10 отверстием, в котором установлены обтюратор, нагреватель и пробка с электровводами, набор поддерживающих колец, установленных на корпусе, и каналы для подвода охлаждающей жидкости, выполненные 15 на периферии корпуса параллельно его оси (1). Устройство работает при давлениях до 11 кбар и температуре до 1200 С.

Градиент температуры задается размерами и формой нагревателя. 20

Известно также устройство с внутренним нагревателем на давление до 12 кбар и температуру до 1200 С, содержащее корпус, скрепленный набором поддерживающих колец и охлаждаемый путем пропу- 25 скания жидкости по спиральным каналам, выполненным на наружной поверхности корпуса (2).

Недостатком указанного устройства явЛяется его малая надежность, особенно при 30

1Ц. И .94 ó@ð,у у с 11д т т1.,"; отделения АН 0Я

818640 полненными на торцовых поверхностях колец, обращенных друг к другу.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 с напрессованными на него поддерживающими кольцами 2 и кожух 3. На торцовых поверхностях колец 2, обращенных друг к другу, выполнены кольцевые проточки, образующие каналы 4, в которые через отверстия 5 в кожухе 3 подается охлаждающая жидкость. В центральном отверстии корпуса 1 установлены поршень 6 с уплотнением 7, нагреватель 8 и пробка 9 с несколькими коническими изолированными электровводами 10. Нагреватель 8 сопротивлением 3 — 5 Ом выполнен в виде спирали из жаропрочной проволоки и изолирован от стенок корпуса экраном 11 из асбеста или пирофиллита толщиной 10 — 12 мм при диа- 2О метре рабочей полости 40 мм. Пробка 9 снабжена поддерживающим кольцом 12 и уплотнением 13 и установлена на плиту

14, жестко скрепленную с кожухом 3.

Устройство работает следующим обра- 25 зом.

Пробка 9 и ячейка высокого давления, содержащая нагреватель 8, образец и термопары (на чертеже не показаны) устанавливаются в отверстии корпуса 1, опор- Ç0 ная плита 14 скрепляется с кожухом 3.

Затем в центральное отверстие наливается рабочая жидкость, например силиконовое масло, и устанавливается поршень 6.

Устройство помещается на подштамповой 35 плите пресса, При приложении усилия пресса к торцу поршня 6 осуществляется сжатие рабочей жидкости в центральном отверстии корпуса 1. По достижении заданного давления к нагревателю 8 подается 40 электрический ток, а в кольцевые каналы

4 через отверстие 5 в кожухе 3 — охлаждающая жидкость. Необходимый градиент температуры в рабочем объеме достигается изменением расхода охлаждающей 45 жидкости.

После выдержки образца при заданных параметрах электронагрев и подача охлаждающей жидкости прекращаются, включается обратный ход пресса, устройство демонтируется.

В данном устройстве эффективность охлаждения увеличена по сравнению с известным устройством в 2,2 раза вследствие увеличения до 5 раз площади контакта охлаждающей жидкости с нагретыми деталямии.

Благодаря повышению эффективности охлаждения и отсутствию концентраторов напряжений в корпусе увеличена надежность устройства, что позволяет повысить давление до 20 кбар при температуре до

1200 С.

Формула изобретения

Устройство для создания высокого гидростатического давления и температуры, содержащее корпус с центральным отверстием, в котором установлены поршень, нагреватель и пробка с электровводами, набор поддерживающих колец, установленных на корпусе, и каналы для подвода охлаждающей жидкости, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, каналы для подвода охлаждающей жидкости образованы кольцевыми проточками, выполненными на торцовых поверхностях колец, обращенных друг к другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преображенский А. Я., Степанов В.А.

Выращивание монокристаллов под высоким газовым давлением. «Приборы и техника эксперимента», 1965, Ке 2, 196 — 198.

2, Циклис Д. С. Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. М., «Химия», 1976, с. 119, рис. 3.43 (прототип).

818640

Составитель Е. Поляков

Редактор Г. Бельская Техред А. Камышннкова Корректоры: О. Тюрина н Л. Орлова

Заказ 733/7 Изд. № 284 Тираж 581 Подписное

НПО «Понск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2