Пристрій для створення високого тиску при виробництві надтвердих матеріалів

1 Пристрій для створення високого тиску при виробництві надтвердих матеріалів, який містить контейнер, що має вісь симетрії, пуансони для стиску контейнера в осьовому напрямку, один із яких закріплений на станині, а інший має привід, і симетричну осі контейнера матрицю, виконану з можливістю запобігання екструзії матеріалу контейнера в зазор між нею і пуансонами, який відрізняється тим, що контейнер має форму правильної призми, а матриця виконана у вигляді окремих симетричних згаданій осі елементів, кожний з яких складається з двох електроізольованих і скріплених між собою частин, причому елементи, зв язані зі станиною з можливістю радіального переміщення, оснащені поворотними механізмами і мають спільний привід у вигляді пдроприводу і жорстко зв'язаного з його рухомим елементом блока з декількох скріплених між собою з натягом коаксіально розміщених кілець, на внутрішній поверхні меншого з яких установлені кпини по числу елементів, що утворюють з останніми клинові пари 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що згадані елементи встановлені в пазах, виконаних на станині 3 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що згадані елементи установлені на основі, розміщеній СПІВВІСНО контейнеру з можливістю осьового переміщення і зв'язаний зі станиною механізмом його повернення, причому спільний привід елементів матриці має механізм для регулювання швидкості їхнього переміщення пуансона з приводом 4 Пристрій за будь-яким з пп 1 - 3 , який відрізняється тим, що згадані елементи виконані з можливістю запобігання екструзії матеріалу контейнера в зазори між ними О (О Винахід відноситься до пристроїв для створення високого, переважно надвисокого, тиску в контейнері, що має вісь симетрії, і може бути використаний зокрема для одержання надтвердих матеріалів штучних алмазів, нітриду бора і т д Відомий пристрій для створення високого тиску при виробництві надтвердих матеріалів, який містить контейнер, що має вісь симетрії, пуансони для стиску контейнера в осьовому напрямку, один із яких закріплений на станині, а інший має привід, і симетричну осі контейнера матрицю, виконану з можливістю запобігання екструзії матеріалу контейнера в зазор між нею і пуансонами Причому контейнер має форму циліндра, а матриця (також з циліндричною внутрішньою поверхнею) виконана цільною (див К Бредлі "Використання техніки високих тисків при дослідженні твердого тіла", М "Світ", 1972, с 152-170) Даний пристрій має ряд недоліків, до яких у першу чергу відноситься зміна геометричної форми матриці при стиску контейнера пуансонами (її «роздуває»), оскільки цільна циліндрична матриця при високих тисках працює на розтягання і вигин за межами пружної деформації У результаті форма матриці після одного чи декількох циклів роботи не відновлюється і її приходиться заміняти Іншим істотним недоліком є його вкрай невисока продуктивність через необхідність у кожнім циклі роботи випресовувати продукти синтезу (спік) З матриці В основу винаходу поставлена задача створити пристрій для створення високого тиску при виробництві надтвердих матеріалів, що не мав би зазначених недоліків Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для створення високого тиску при виробництві надтвердих матеріалів, який містить контейнер, що має вісь симетрії, пуансони для стиску 49996 контейнера в осьовому напрямку, один із яких закріплений на станині, а інший має привід, і симетричну осі контейнера матрицю, виконану з можливістю запобігання екструзії матеріалу контейнера в зазор між нею і пуансонами, ВІДПОВІДНО ДО винаходу контейнер має форму правильної призми, а матриця виконана у вигляді окремих симетричних згаданій осі елементів, кожний з яких складається з двох електроізольованих і скріплених між собою частин, причому елементи зв'язані зі станиною з можливістю радіального переміщення, постачені поворотними механізмами і мають загальний привід у вигляді пдроприводу і жорстко зв'язаного з його рухливим елементом блоку з декількох скріплених між собою з натягом коаксіальне розміщених кілець, на внутрішній поверхні меншого з яких установлені клини по числу елементів, що утворюють з останніми клинові пари Зі сказаного видно, що матриця є не цільною, а складеною, її складові частини - елементи збираються і фіксуються за допомогою блоку, що має загальний привід Причому елементи складеної матриці працюють тільки на стиск у межах пружної деформації, що значно збільшує термін и служби, а всі радіальні зусилля, що розвиваються при синтезі, сприймає блок кілець Розбирання матриці здійснюється автоматично при зворотному ході елементів матриці, що не тільки полегшує видалення з пристрою спека, але і дозволяє істотно підвищити и продуктивність ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО З найбільш простих у конструктивному відношенні варіантів виконання пристрою, згадані елементи встановлені в пазах, виконаних на станині Ще один варіант виконання пристрою передбачає установку згаданих елементів на підставі, розміщеній СПІВВІСНО контейнеру з можливістю осьового переміщення і зв'язаному зі станиною механізмом його повернення, причому загальний привід елементів матриці має механізм для регулювання швидкості їхнього переміщення щодо швидкості переміщення пуансона з приводом Такий зв'язок елементів матриці зі станиною забезпечує двосторонній стиск пуансонами контейнера У свою чергу кожний з пуансонів у такій конструкції може бути ВДВІЧІ коротше, що значно підвищує його СТІЙКІСТЬ Двосторонній стиск дозволяє домогтися однорідної ЩІЛЬНОСТІ у всьому обсязі стисливого матеріалу Нарешті, передбачений варіант виконання пристрою, у якому згадані елементи виконані з можливістю запобігання екструзії матеріалу контейнера в зазори між ними Нижче дається докладний опис виконання пристрою, що однак ні в якій мірі не слід розглядати як обмежуючий обсяг домагань ВІДПОВІДНО ДО формули винаходу Пристрій для створення високого тиску при виробництві надтвердих матеріалів ілюструється кресленнями, де на фіг 1 дана схема пристрою, вид збоку На фіг 2 - перетин А-А на фіг 1 На фіг З - варіант пристрою з ефектом двостороннього стиску Пристрій містить контейнер 1 і пуансони для його осьового стиску, причому пуансон 2 нерухомий (жорстко закріплений на станині), а пуансон З має привід 4 Матриця пристрою виконана складеною з елементів 5, що мають загальний привід у виді пдроприводу (не показаний) і блоку коаксіальних кілець 6 Зв'язок елементів 5 зі станиною забезпечується за допомогою пазів (не показані), виконаних або на станині, або на підставі 7, зв'язаних зі станиною механізмом IX повернення, що включає тяги 8 і пружини 9 Пристрій працює наступним чином Контейнер 1 установлюють на вільний торець рухомого пуансона 3, що за допомогою приводу 4 уводиться між елементами 5 розібраної матриці Для зборки і фіксації матриці блок коаксіальних кілець 6 приводиться в рух за допомогою пдроприводу Потім за допомогою приводу 4 і рухомого пуансону 3 здійснюється осьовий стиск контейнера 1 Величина зазорів (5 - Юмкм) між елементами зібраної матриці, а також між матрицею І пуансонами виключає можливість екструзії матеріалу контейнера при його стиску При роботі варіанта пристрою, показаного на фіг 3, зборка і фіксація матриці відбувається на підставі 7, а осьовий двосторонній стиск контейнера здійснюється за допомогою приводу 4 і пдроприводу блоку коаксіальних кілець 6 Причому після зборки і фіксації матриці привід 4 і пдропривід працюють одночасно, але з різними швидкостями, завдяки наявності механізму їхнього регулювання (не показаний) Таким чином, завдяки відсутності необхідності випресовки з матриці спека, підвищеній СТІЙКОСТІ (КІЛЬКІСТЬ ЦИКЛІВ навантаження) пуансонів і збірної матриці істотно підвищується продуктивність пристрою і знижується собівартість продукту синтезу 49996 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71