Шихта для виготовлення контейнера апарата високого тиску

Шихта для виготовлення контейнера апарата високого тиску, яка містить теплоелектроізоляційний пружно-пластичний матеріал тальк, тугоплавкий матеріал на основі окису цирконію та зв'язуюче, яка відрізняється тим, що як зв'язуюче вона містить рідке скло при наступному співвідношенні компонентів, мас % тальк 8-25 тугоплавкий матеріал на основі 70-90 окису цирконію рідке скло 2-5 Винахід відноситься до області фізики високих тисків та синтезу надтвердих матеріалів, зокрема, до матеріалів для виготовлення контейнерів апаратів високого тиску (АВТ) Відома найбільш близька за технічною суттю до винаходу шихта для виготовлення контейнера АВТ (див патент України №1917, МПК5 B01J3/06, опубл Бюл №4 20 12 94р), що містить теплоелектроізоляційний пружно-пластичний матеріал тальк, тугоплавкий матеріал на основі стабілізованого окису цирконію та органічне зв'язуюче при наступному співвідношенні компонентів (мас %) Пружно-пластичний матеріал 15-80 Тугоплавкий матеріал на основі окису цирконію 5-80 Органічне зв'язуюче 0,6-15,0 Використання шихти такого складу для виготовлення контейнера дозволяє надати їй необхідні пружно-пластичні властивості для досягнення тиску, необхідного для синтезу надтвердих матеріалів, шляхом зміни відносного складу компонентів шихти можна забезпечити необхідні технологічні характеристики процесів синтезу та спікання - тиску та температури Контейнери з такої шихти дозволяють працювати при температурі до 1800°С, оскільки шихті властивий ряд недоліків удосконалення шихти для виготовлення контейнера АВТ, при якому за рахунок вибору іншого, неорганічного зв'язуючого і пропонованого КІЛЬКІСНОГО складу компонентів забезпечується створення стабільної структури матеріалу, яка зберігається при більш високих температурах синтезу, що призведе до можливості підвищення робочої температури контейнерів і гідростатичного розподілу тиску в ньому і, як наслідок, до підвищення якості надтвердих матеріалів Для вирішення цього завдання у шихті для виготовлення контейнерів АВТ для синтезу надтвердих матеріалів, що містить теплоелектроізоляційний пружно-пластичний матеріал - тальк, тугоплавкий матеріал на основі окису цирконію та неорганічне зв'язуюче, згідно винаходу як зв'язуюче вона містить рідке скло при наступному співвідношенні компонент (мас %) Тальк 8-25 Тугоплавкий матеріал на основі окису цирконію 70-90 Рідке скло 2-5 Використання пропонованого складу шихти дозволяє значною мірою підвищити робочу температуру контейнерів до температури вище 2000°С Застосування талька обумовлене тим, що він зберігає низький коефіцієнт внутрішнього тертя при високих тисках та не має фазових переходів на відміну від інших пластифікаторів, що застосовуються в техніці високого тиску, зокрема пірофіліту Однак найважливішим є те, що тальк тугоплавкий матеріал (Тпл=2900°С) з рідким склом - вигорання органічного зв'язуючого, - при температурі вище 1800°С нестабільний гідростатичний розподіл тиску в середині контейнера АВТ В основу винаходу покладено завдання такого 00 о> 00 ю 58198 (силікатом натрію) утворює стабільну структуру при високих Р-Т параметрах, зберігаючи при цьому властивість талька - низький коефіцієнт внутрішнього тертя, що забезпечує гідростатичний розподіл тиску в контейнері АВТ Приклад 1 конкретної реалізації винаходу Була виготовлена шихта наступного складу (мас %) тальк - 15, рідке скло - 5, стабілізований окис цирконію - 80 (можливе використання додатково циркону або цирконового концентрату) Перед пресуванням шихта ретельно перемішувалась в "п'яній бочці", потім додавалось рідке скло Після пресування (тиск пресування 0,12-1,ЗГПа) та сушки при температурі 150°С протягом 3 годин проводився відпал контейнерів за схемою 200°С - 2 години, 350°С - 1 година, 500°С - 1 година, 650°С - 1 година, 850°С - 2 години Після цього проводилось спорядження контейнерів При цих самих умовах було виготовлено шихту при граничних значеннях компонентів (приклад 2-3), при виході за границі (приклади 4-5) і за прототипом (приклади 6-7) Дані зведено в таблицю Таблиця Об'єкт випробувань № п/п Тальк Склад шихти в мас % Розчин Стабіл ПОЛІ Рідке Бакел окис ВІНІЛОВ скло лак цирк ого спирту 80 5 — — 90 2 — — 70 5 — — Температура контейнера °С Примітки 2350 2300 2270 — Ш ихта за прототипом 15 8 25 4 9 90 1 — — 2100 5 Пропонована шихта 1 2 3 18 76 6 — — 1950 6 7 15 15 75 75 — — — 10 10 — 1900 1920 Як видно з таблиці, в результаті використання пропонованого складу шихти отримані контейнери дозволяють працювати при температурі вище 2000°С без зміни гідростатичного тиску за рахунок використання рідкого скла Рідке скло не вигорає при високій температурі, як більшість органічних Комп'ютерна верстка Л Ціхановська 90% руйнується при виготовленні Недостатня температура Розгерметизація контейнера зв'язуючих На відміну від інших неорганічних зв'язуючих, рідке скло утворює з тальком стабільну структуру, що обумовлено їх спільною силікатною природою, і не призводить до зниження внутрішнього тертя та забезпечує високу якість надтвердих матеріалів Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна