Спосіб обробки матеріалів високим тиском і високою температурою

Спосіб обробки матеріалів високим тиском і високою температурою, що включає обробку матеріалу в комірці високого тиску з нагрівачем, яка передає тиск від жорстких стискаючих елементів, який відрізняється тим, що використовують комірку, один або декілька елементів якої або вся комірка виконані з нітриду алюмінію. Корисна модель відноситься до техніки високих тисків та високих температур, а саме до способу обробки матеріалів високим тиском і високою температурою, який може бути використаний при роботі апарату високого тиску для синтезу надтвердих матеріалів, а також для спікання полікристалів на їх основі. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого способу є спосіб обробки матеріалів високим тиском і високою температурою, що включає обробку матеріалу в комірці високого тиску з нагрівачем, яка передає тиск від жорстких стискаючих елементів, який відрізняється тим, що використовують комірку, один або декілька елементів якої' або вся комірка виконана із хлористого цезію або композиції хлористого цезію з керамічним матеріалом, що застосовується в техніці високих тисків [див. авт. св. 1814218, МПК B01J3/06, опубл. 2000.04.10], такий спосіб обробки матеріалу застосовується з метою підвищення температури обробки під високим тиском при виконанні умов рівномірного близького до гідростатичного, без зсувних напружень, обтиснення матеріалу і надійної ізоляції нагрівача від матеріалу що обробляється. Недоліком описаного способу обробки матеріалів високим тиском і високою температурою є можливість припікання нагрівача до зразків, крім того існує можливість хімічної взаємодії його з елементами комірки, що призведе до погіршення властивостей отримуваних виробів В основу корисної моделі покладено завдання, такого удосконалення способу обробки матеріалу у комірці високого тиску і високої'температури, при якому за рахунок використання комірки у якій один або декілька елементів або вся комірка виконані з нітриду алюмінію, забезпечується можливість уникнути припікання елементів комірки до зразків, крім того виключається хімічна взаємодія зразка з елементами комірки, що призведе до більш надійної ізоляції зразка від нагрівача. Для вирішення цього завдання у способі обробки матеріалів високим тиском і високою температурою, що включає обробку матеріалу в комірці високого тиску з нагрівачем, яка передає тиск від жорстких стискаючих елементів, згідно корисної моделі, використовують комірку, один або декілька елементів якої або вся комірка виконана з нітриду алюмінію. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється, та технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає в наступному. Заявлений спосіб обробки матеріалів високим тиском і високою температурою за рахунок виконання одного або декількох елементів або всієї комірки з нітриду алюмінію, забезпечує стабільність температурного режиму в реакційній комірці високого тиску при температурному інтервалі 1800-2400°С, особливо при використанні з нітриду алюмінію елементу комірки, що міститься між оброблюваним матеріалом та нагрівачем, нітрид CM ю з 9152 алюмінію має високі теплопровідність і термостійкість, витримує температуру до 2400°С, а також має один з найвищих серед тугоплавких сполук параметр пластичності і є досить інертним до вуглецю Спостерігається спікання даного елементу, при якому він залишається хімічно інертним до інших елементів комірки та до оброблюваного матеріалу На кресленні проілюстровано пропонований спосіб при якому використовується комірка, що містить нагрівач, та передає тиск від твердих елементів стиснення, де представлений її загальний вигляд. Спосіб обробки матеріалів високим тиском і високою температурою, включає обробку матеріалу в комірці високого тиску, яка містить оброблюваний матеріал - зразок 4, нагрівач з графітовмісного матеріалу 8 у вигляді таблеток і елементи нагрівача - графітову втулку 2 та графітові диски 6 (з чистого графіту), а також жорсткі стискаючі елементи комірки, які представляють собою1 заглушки 5 і втулку 3 (з нітриду алюмінію), контейнер 1 і диски 7 (з пірофіліту або нітриду алюмінію) Конкретний приклад реалізації способу обробки: Пресували матеріал, який піддається обробці - зразок 4, нагрівач з графітовмісного матеріалу 8 у вигляді таблеток і елементи нагрівача - графітову втулку 2 та графітові диски 6 (з чистого графіту), а також жорсткі стискаючі елементи комірки, які представляють собою: заглушки 5 І втулку 3 (з нітриду алюмінію), контейнер 1 і диски 7 (з пірофіліту або нітриду алюмінію). У контейнері 1 розміщували графітову втулку 2, в якій розміщували втулку з нітриду алюмінію 3. У внутрішній порожнині втулки 3 з нітриду алюмінію розміщували зразок 4, який закривали з двох сторін заглушками з 5 нітриду алюмінію. З обох сторін конструкцію закривали графітовими дисками 6, які в свою чергу закривали дисками з пірофіліту або нітриду алюмінію 7 з установленими в них нагрівачами з графітовмісного матеріалу 8 Зібрану конструкцію реакційної комірки розміщували в апараті високого тиску та високої температури типу "ковадло з заглибленням" і піддавали дії високого тиску І - 2 ГПа та високих температур 18002400°С Після термобаричної обробки втулку 3 та заглушки 5 з нітриду алюмінію, якими закривали торці зразків 4, досить легко знімали за допомогою алмазного інструменту, при цьому припікання їх до зразка 4 не спостерігалось, що і визначає доцільність використання заявленого способу обробки 6 8 7 4 5 Комп'ютерна верстка Д. Дорошенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової впасності", вул Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601