Модернізований реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу

Реферат: Модернізований реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу складається з термоізольованого корпусу, термопар, вольфрамових спіралей, кришки та штуцера. При цьому вольфрамові спіралі розташовані в нижній частині корпуса, а для підведення-відведення газоподібного агента в нижній частині корпуса вмонтовані два штуцери. UA 105203 U (12) UA 105203 U UA 105203 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу і може бути використана для синтезу матеріалів з унікальними властивостями та для проведення науково-дослідних робіт. Відомий реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу в космосі, який містить споряджений кожухом контейнер, при цьому кожух закріплений на основі контейнера нерухомо, а на поверхні основи встановлена щонайменш одна реакційна камера, яка містить корпус з кришкою і власну основу, в якій змонтований герметичний електричний роз'єм для підводу напруги на ініціюючий пристрій до зразка, запресованого у кільце електроізоляційного матеріалу, причому зразок оснащений замкнутою ампулою та встановлений на підкладці, а на бічній поверхні корпусу виконане оглядове вікно [Див. пат. Р.Ф. № 2245222, КЛ В22Р 3/23, 2005 p.]. Суттєвим недоліком такого пристрою є складність конструкції і обмеження сфери застосування, а саме: пристрій призначений виключно для проведення СВС-процесів у космосі. Найбільш близьким до реактора, що заявляється, є реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу (СВС-процесу), який містить оснащений знімною кришкою термоізольований корпус з оглядовим вікном та предметний столик всередині корпусу, штуцер для підводу захисного середовища а також систему підведення-відведення газоподібного агента, засіб для підпалу шихти та аналогово-цифровий перетворювач. У кришці реактора змонтовано запобіжник вибуху, а засіб для підпалу шихти виконаний у вигляді вольфрамової спіралі розжарювання, яка розташована на боковій поверхні корпусу та з'єднана з джерелом живлення. Для контролю за початком, закінченням та температурним ходом СВСпроцесу у шихті встановлені щонайменше дві термопари, які з'єднані з вторинними приладами [Див. пат. України № 91287, КЛ C01G 1/00, 2014 p.]. Недоліком такого пристрою є те, що вольфрамові спіралі для ініціювання процесу запалення розташовані на боковій поверхні корпусу. Це призводить до того, що хвиля горіння розповсюджується одночасно по висоті зразка та у поперечному перерізі. Спостереження за швидкістю горіння за допомогою термопар не дає якісного результату. В конструкції реактора було передбачено тільки один штуцер для підводу захисного середовища. Це збільшувало час на проведення синтезу з різними захисними середовищами. Крім того, така система підводу різного роду газів не дозволяла якісно проводити відновлення окислених зразків перед початком синтезу. Відповідно час проходження процесу сповільнювався, що призводить до зменшення однорідності та збільшення коробления дослідних зразків. В основу корисної моделі поставлено задачу в реакторі для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу (СВС-процесу) шляхом вдосконаленням його конструкції отримати новий технічний результат, який полягає у підвищенні ефективності пристрою та підвищенні точності вимірювання. На кресленні, що додається, схематично зображений модернізований реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу (СВС-процесу). Модернізований реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу містить термоізольований корпус 1 з приєднаною кришкою 2. Регулювальна гайка 3 з пружиною 4 змонтовані в клапані 5, який розташований у кришці 2. Підготований зразок 6 розміщується на підковоподібній підкладці 7, яка приєднана до корпусу 1. До корпусу 1 в нижній його частині приєднані вольфрамові спіралі 8 та термопари 9, 10. Кварцове скло 11 вмонтоване в корпус 1 з протилежної сторони термопар 9, 10. Штуцери 12, 13 для підведення - відведення газоподібного агента розташовані на нижній частині корпусу 1. Уся конструкція реактора встановлена на стійках 14. Тримач 15 забезпечує надійне закріплення світлофільтра 16. Технічно реактор виконаний у вигляді термоізольованої ємності, із роз'ємною кришкою 2, яка дозволяє ставити зразки на підковоподібну підкладку 7 всередині реактора. В кришку вмонтований клапан 5, який складається з корпуса, пружини 4 і регулювальної гайки 3. Клапан 5 служить запобіжником у випадку вибухонебезпечної ситуації. Корпус реактора 1 виготовлений з нержавіючої сталі і розміщений на стійках 14. Зразок 6, який знаходиться на підковоподібній підкладці 7, нагрівається за допомогою вольфрамових спіралей 8. Вольфрамові спіралі 8 під'єднані до блока живлення. Фронт горіння розповсюджується від низу зразка 6 до протилежного боку. Температура нагрівання зразка 6 контролюється за допомогою вольфрамренійових термопар 9, 10, підключених до комп'ютера через аналого-цифровий перетворювач. До термоізольованої ємності приєднано балон з воднем, для забезпечення захисту поверхні зразка від процесу окислення. Через штуцери 12 і 13 приєднано балони із аргоном та азотом. З одної із бокових сторін розміщено вікно спостереження, в яке вмонтовано кварцове скло 11. Спостереження за процесом горіння здійснюється за допомогою камери. 1 UA 105203 U Камера під'єднана до комп'ютера, за допомогою якого на основі комп'ютерних програм будуються графічні залежності: поширення хвилі горіння у дослідному зразку, зміна температури від часу. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Модернізований реактор для проведення самопоширюючого високотемпературного синтезу, що складається з термоізольованого корпусу, термопар, вольфрамових спіралей, кришки та штуцера, який відрізняється тим, що вольфрамові спіралі розташовані в нижній частині корпуса, а для підведення-відведення газоподібного агента в нижній частині корпуса вмонтовані два штуцери. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2