Реактор для одержання вуглецевих наноструктур

Реактор для одержання вуглецевих наноструктур, що містить циліндричний корпус з днищем та 3 електродного проміжку і за рахунок цього збільшити ресурс реактора. Суть корисної моделі полягає в тому, що в реакторі для одержання вуглецевих наноструктур з вуглецевих матеріалів, що містить циліндричний корпус з днищем та кришкою, заповнений робочою органічною рідиною, розміщені в корпусі позитивний та негативний електроди, які з'єднані з джерелом високої напруги, патрубок підводу робочої рідини та патрубок відводу газу, що розміщений на кришці, згідно з корисною моделлю, робоча частина позитивного електрода виконана у вигляді диска, що розміщений коаксіально циліндричному корпусу, який є негативним електродом, а патрубок підводу робочої рідини розміщений на бічній поверхні циліндричного корпусу на відстані від днища, що дорівнює 1/2-3/4 висоти циліндричного корпусу. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак і технічним результатом, необхідно відзначити таке. Ознаки «робоча частина позитивного електрода виконана у вигляді диска, що розміщений коаксіально циліндричному корпусу, який є негативним електродом, а патрубок підводу робочої рідини розміщений на бічній поверхні циліндричного корпусу на відстані від днища, що дорівнює 1/2-3/4 висоти циліндричного корпусу» дозволяють забезпечити стабільність пробою міжелектродного проміжку. При використанні позитивного електрода в формі диска, бічна поверхня якого рівновіддалена від стінок корпусу, який є негативним електродом, міжелектродний проміжок має тип вістря - площина, причому точка на бічній поверхні диска, яка є вістрям, в процесі електроерозії позитивного електрода мігрує по його бічній поверхні, площа якої дорівнює десяткам квадратних сантиметрів. Площа торця стрижневого електрода має значення декілька квадратних сантиметрів. Тобто робочі площі електродів відрізняються на порядок, тому і електроерозія торця стрижневого електрода буде на порядок більша через що міжелектродний проміжок типу вістря-вістря буде швидко зростати, що призводить до порушення стабільності пробою міжелектродного проміжку і в подальшому до повного припинення роботи реактора. Для підтвердження цього був проведений зрівнювальний експеримент визначення ресурсу реактора при однакових електричних параметрах розрядів. При використанні стрижневих електродів з площами торців 1см2 нестабільність в роботі реактора з'являється після 12 тисяч розрядів, а при використанні електродів, які заявляються, при площі бічної поверхні диска позитивного електрода 20см2, нестабільність в роботі з'являється після 280 тисяч розрядів. Як видно з експерименту ресурс реактора, що заявляється, на порядок більший. Розміщення патрубка підводу робочої рідини на бічній поверхні циліндричного корпусу на від 43714 4 стані від днища, що дорівнює 1/2-3/4 висоти циліндричного корпусу, визначено експериментально. При розміщені патрубка на висоті менше ніж 1/2 висоти циліндричного корпусу рівень робочої рідини в реакторі є низьким, що призводить до порушення стабільності пробою міжелектродного проміжку через вірогідність появи поверхневого розряду. При розміщенні патрубка на висоті вище ніж 3/4 висоти циліндричного корпусу після декількох тисяч розрядів відбувається механічне руйнування ізоляції позитивного електрода в місці його з'єднання з кришкою, що також призводить до нестабільності пробоїв міжелектродного проміжку і в подальшому до припинення роботи реактора. Корисна модель пояснюється кресленням. Реактор містить циліндричний корпус 1 з днищем 2 та кришкою 3, позитивний електрод, який складається з двох частин, робочої, яка виконана у вигляді диска 4, що розміщений коаксіально всередині циліндричного корпусу, і неробочої, що є струмопровідним стрижнем 5, який закрито ізолюючою оболонкою 6. Негативним електродом є циліндричний корпус 1. Електроди з'єднані з джерелом високої напруги (на кресленні не показано). Патрубок 7 підводу робочої рідини розміщений на бічній поверхні циліндричного корпусу 1 на відстані від днища 2, що дорівнює 1/2-3/4 висоти циліндричного корпусу. На кришці 3 розміщений патрубок 8 для відводу газу. В нижній частині циліндричного корпусу 1 розміщений патрубок 9 для зливу робочої органічної рідини. Реактор заповнений робочою органічною рідиною 10 (наприклад спирт, толуол та ін.). Реактор працює таким чином. Через патрубок 7 заповнюють робочою органічною рідиною 10 корпус реактора 1. На корпус 1 і позитивний електрод, що складається з диска 4 та струмопровідного стрижня 5, подають високу напругу, величина якої забезпечує електричний пробій міжелектродного проміжку. Дія високих температур і тисків, що виникають в результаті електричного пробою робочої рідини 10, призводить до її деструкції та зародженню кластерів вуглецю. При подальшому охолодженні і різкому зменшенні тиску, внаслідок розширення парогазової порожнини з кластерів вуглецю відбувається синтез (зборка) вуглецевих наноструктур (фулеренів, нанотрубок та ін.). Процес обробки органічної рідини 10 продовжують доти, поки сильне «забруднення» робочої рідини продуктами електричного розряду не призведе до порушення стабільності пробою міжелектродного проміжку. Потім через патрубок 9 зливають оброблену робочу рідину 10 для подальшого виділення матеріалу, що містить вуглецеві наноструктури. Використання реактора для одержання вуглецевих наноструктур, що заявляється, дозволить забезпечити стабільність пробою міжелектродного проміжку і за рахунок цього збільшити ресурс реактора. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 43714 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601