Устройство для изготовления изделий из щелочно-галоидных кристаллов

Устройство для изготовления изделий из щелочно-галоидных кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтскик

Социалистичвскик

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()912779 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 18.07.80 (21) 2959584/23-26 (5 I ) М. Кл.

С 30 В 33/00 с присоединениеаа заявки № (23) Приоритет!

Ьеудерстеалвй кемлтет

СССР ае делам нзаеретеекй к еткрытлй

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень № 10 (53) УДK 621.315. .592 (088.8) Дата опубликования описания 17.03.82 (72) Авторы изобретения

В. И. Быков, Н. Б. Ивченко и Р. И. Кузнецов" !

Изобретение относится к области ïîëó. чения изделий из кристаллов и может быть использовано в химической и оптической промышленности.

Иэделия из щелочно-галоидных .кристаллов с высокими оптическими свойствами обычно получают вырезанием или выкалыванием из выращенных монокристаллов и последующей полировкой.

t0

Недостатки заключаются в трудоемкости, большой потере материала, невозможности получать изделия больших размеров и сложной геометрической формы. Такие иэделия обладают низкими механически15 ми свойствами и повышенной склонностью к хрупкому разрушению.

Известны установки высокого давления для осуществления процесса гидроэкструзии 11 . В рабочем канале кон тейнера размещена формирующая матрица с заготовкой, и он заполнен жидкостью, находящейся под высоким давле; нием.

При гидроэкструзии, наряду с возрастанием прочности, существенно увеличивается пластичность материала, т.е. растет предельная деформация, которую может .выдержать кристалл без растрескивания. Недочтатком . гидроэкструзии является трудность первоначального уппотнения очка матрицы, особенно при сложном профиле экструдата..

Известно устройство, реализующее способ получения поликристаллических сцинтилляторов иэ ионных монокристаллов hl.

В этом устройстве монокристаллическую заготовку помещают в канал контейнера, имеющего на одном конце матрицу, а на другом - жесткий плуни.ер. Нагретая до высоких температур заготовка под действием жесткого плунжера выдавливается через матрицу меньшего поперечного сечения. Полученное методом горячей экструзии иэделие имеет прочность по крайней мере вдвое превышающую исходную, а оптические свойства приемником экструдата 4 вставлена тонкая фторопластовая перегородка 5. В канал контейнера помещена заготовка 6 и залита рабочая жидкость 7. Сверху не зоготовку поставлен фторопластовый цилиндр 8 и введен пуансон 9 с уплотнением 10. Все устройство размещено в трубчатой печи 11 и установлено между наковальнями гидравлиЧеского пресса.

Устройство работает следующим образом.

При достижении заданной температуры прикладывают усилие к пуансону 9, которое через цилиндрическую вставку 8 передается заготовке 6. Очко матрицы еще не уплотнено, так как заготовка не имеет заходного конуса, соответствующего профилю матрицы. Небольшое количество рабочей жидкости по зазорам стекает вниз и прогибает перегородку 5. Заходная часть заготовки деформируется и заполняет сечение формирующей матрицы

2. После окончательного уплотнения усилие, необходимое для выдавливания заготовки резко вс зрестает. Фторопластовый цилиндр 8 дформируется, чтобы скомпен сировать это повышение усилия на пуансоне и сохранить процесс экструзии плавным. При этом увеличивается гидростатическое давление рабочей жидкости, остевшейся в канале контейнера. Таким образом, процесс экструзии жестким пуансоном, имеющий место на начальной стадии уплотнения очка матрицы, постепенно уступает место процессу гидроэкструэии. Наличие фторопластового цилиндра способствует полному выдавливанию пресс-остатка и предотвращению выстрела. Использование предлагаемого устройства для получения изделий из щелочногалоидных кристаллов обеспечивает следующие преимущества: конструкция устройства позволяет создавать в канале контейнера высокое гидростатическое давление и способствует осуществлению пластической деформации, в основном, методом гндроэкструзии, что приводит к существенному увеличению пластичности матЬриале (на 50%); наличие жидкостного трения в очаге деформации обеспечивает равномерное респределение напряжений по сечению изделия; при всестороннем гидростатическом давлении отсутствуют трение заготовки о внутреннюю поверхность контейнера и взаимодействие с его стенками; увеличение пластичности материала, деформируемого в предле3 912779 4 такие же, как у исходного монокристалJlj4

Такое устройство обладает следующими недостатками: деформацию необходи- . мо проводить при высоких температурах (изделия наилучшего качества полу:л» ся при температуре, превышающей половину температуры плавления кристалла, но ниже точки плавлении); велико время, необходимое для получения изделия, что ,обусловлено необходимостью медленного нагрева исходного монокристалла изза низкой теплопроводности материала; при высоких температурах обрабатываемый материал активно взаимодействует is с материалами конструкций (в том числе и с нержавеющей сталью), что приводит к загрязнению деформируемого материала и коррозии экструзионной камеры; невозможно обеспечить хорошую смазку в очаге деформации, что приводит к большому контактному трению, в результате возникает неоднородность внутренних напряжений по сечению изделия, неоднородность структуры и других свойств.

Цель изобретения — повышение пластичности изделий при сохранении их высоких оптических и механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, Зо что в устройстве для изготовления изде лий из щелочно-галоидных кристаллов методом экструзии, содержащем контейнер с исходной заготовкой, формирующую матрицу, пуансон для создания давления, печь со средствами контроля и регулирования температуры и приемник экструдата, контейнер снабжен фторопластовым цилиндром, установленным между исходной заготовкой и пуансоном с зазором относительно стенок контейнера, в кото

40 ром размещена передающая давление жидкая среда, и отделен от приемника экструдата фторопластовой перегородкой.

Таким образом, конструктивные особенности предлагаемого устройства по45 зволяют совместить экструзию жестким пуансоном и гидроэкструзию и за счет этого получать изделия с цовышенной пластичностью при сохранении высоких оптических и механических свойств.

На чертеже представлен общий вид устройства в разрезе.

Контейнер 1 имеет цилиндрический„ осевой канал, в нижнем конце которого помещена формирующая матрица 2 с упло- >> тнением 3. Контейнер установлен на приемник экструдата 4, также имеющий осевой канал. Между контейнером 1 и

9 6 с целью повышения пластичности изделий при сохранении их высоких оптических и механических свойств, контейнер снабжен фторопластовым цилиндром, установленным между исходной заготовкой и пуансоном с зазором относительно стенок контейнера, в котором размещена передающая давление жидкая среда, (и отделен от приемника экструдата фторопластовой перегородкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Берсенев Ь И. и др. Пластичность н прочность твердых тел при высоких,.ж давлениях. М., "Наука, 1970.

2. Патент Англии 34 1348102, кл. С 4 S (С 09 К 1/06), 1974 (прототип).

5 91277 гаемом устройстве под действием жидкости высокого давления, позволяет понизить температуру деформации, необходимую ыи получения качественных изделий с высокими механическими и оптическими свойствами; конструкция устройства обеспечивает получение изде лий с хорошей поверхностью, не требу1ющей дополнительной полировки.

Формула изобретения io

Устройство для изготовления изделий из щелочно-галоидных кристаллов методом экструзии, содержашее контейнер с исходной заготовкой, формируюшую маь рину, пуансон для создания давления, печь со средствами контроля и регулирования температуры и приемник экструдата, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, ВНИИПИ Заказ 1324/36 Тираж 373 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4