Пристрій для синтезу нових матеріалів

Реферат: Пристрій для синтезу нових матеріалів, який містить сталеві деталі з простором накопичення матеріалу, що синтезується, причому пристрій містить станину, на якій встановлені пневматична система та джерело імпульсного струму, що регулюється, з'єднане силовою мідною шиною з мідними струмопровідними губками, встановленими на пневматичних затискачах, які утримують сталеві деталі і обладнані пристроєм налаштування і фіксації взаємного положення. UA 118082 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СИНТЕЗУ НОВИХ МАТЕРІАЛІВ UA 118082 U UA 118082 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі хімії, а саме до неорганічної хімії, й може знайти застосування при отриманні нових неорганічних композиційних речовин. Відомий пристрій для вибухового синтезу алмазів [Пат. 2106192 Російська Федерація, МПК B01J 3/08, B01J 3/06. Способ взрывного синтеза алмазов и устройство для его осуществления /Васкубеко Б.А., Герасименко В.Ф., Мазанов В.A. [RU]. - № 95111932/25; заявл. 11.07.1998; опубл. 10.03.1998]. Відомий також пристрій для вирощування кристалів потрійних матеріалів [Бодарь В.И. и др. Получение и исследование фізико-химических свойств растворов CuInSe2xTe2(1-x) //Журнал Неорганическая химия. - 1991. - Т. 36. Вып. 4 - С. 1062-1066]. Відомий пристрій для синтезу потрійних напівпровідникових з'єднань, який містить кварцову ампулу, верхня частина якої виконана у вигляді труби, а нижня її частина, до якої приварено шток-держатель у вигляді другої труби з меншим у порівнянні з першою трубою діаметром, яка частково входить у першу трубу, краї якої приварені до стінок другої труби з утворенням між ними зазору, причому довжина указаної ампули вибрана з можливістю забезпечення находження її верхньої і нижньої частин у двох зонах, що нагріваються [Пат. BY10555 Білорусія, МПК B01J 3/08, С01В 3/02. Устройство для синтеза полупроводникових соединений /Корзун Б.В., Фадеева Е.А. [BY]; - № а20051325; заявл. 29.12.2005; опубл. 30.08.2007]. Відомий також пристрій для синтезу кристалічного карбіну, вибраний нами як прототип, який містить вертикально змонтовані й послідовно розміщені основу, корпус з камерою, в якій розміщується ампула збереження з графітом, ударник у вигляді металевого диска і заряд вибухової речовини, над вибуховою речовиною розташований генератор плоскої ударної хвилі, що складає з вибуховою речовиною піротехнічний заряд, під вибуховою речовиною встановлене стальне кільце, в плоскості якого розташований ударник з алюмінію, розміщений над корпусом, стальна ампула збереження містить основу і кришку, з'єднані між собою різьбовим з'єднанням, при цьому у внутрішньому об'ємі ампули розміщено вкладиш у вигляді стального диска з циліндричним поглибленням в центральній частині і встановленим в ньому диском з фторопласту діаметром, рівним діаметру циліндричного поглиблення, при цьому поверхню диска вистелено розміщеними внапуск між собою лусочками фольги графіту 3 монохроматорної якості з густиною не менше 2,2 г/см , товщиною 10-20 мкм і з орієнтацією кристало-графічної осі "с" перпендикулярно плоскості фронту ударної хвилі, при цьому циліндричне поглиблення закрите другим диском з фторопласту і мідною пробкою. Розташовані внапуск лусочки фольги графіту мають лінійні розміри 2-3 мм і перекривають ода одну не менше ніж на 0,5 мм. Генератор плоскої ударної хвилі містить парафін і вибухову речовину. Ударник з алюмінію розміщується над корпусом на відстані 25 мм. Загальними суттєвими ознаками відомого пристрою й того, що заявляється, є наявність сталевої деталі з простором, де накопичується матеріал, що синтезується. Недоліками відомого пристрою є складність конструкції пристрою і можливість пошкодження ампули з-за високого тиску, який створюється під час синтезу матеріалу. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення відомого пристрою для отримання нових матеріалів. Поставлена задача вирішується за рахунок того, пристрій для синтезу нових речовин містить станину, на якій встановлені силовий трансформатор для подання імпульсного струму з певними частотами пульсації та система електричного управління, пневматичні затискачі з мідними струмовідводами у вигляді губок, в яких встановлені сталеві деталі, що мають шорсткість і хвилястість, зумовлені попередньою механічною обробкою, в торцях сталевих деталей, які розміщуються одна напроти одної, є простори (кишені), де накопичується новий матеріал, що синтезується. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена схема пристрою для синтезу нових матеріалів. Пристрій для синтезу нових матеріалів містить станину 1, на якій розміщені пневматична система 2 та джерело імпульсного струму 3, що регулюється, з'єднане силовою мідною шиною 4 з мідними струмопровідними губками 5, встановленими на пневматичних затискачах 6, які утримують сталеві деталі 7 і обладнані пристроєм налаштування і фіксації взаємного положення. Пристрій для синтезу нових матеріалів працює в такий спосіб. На сталеві деталі, що встановлені в мідні струмовідводи у вигляді губок, подається імпульсний струм з певними частотами пульсації від силового трансформатора. Сталеві деталі, в торцях яких розміщено простори (кишені) наближаються одна до одної до зіткнення. Поверхні сталевих деталей мають шорсткість та хвилястість, зумовлені попередньою механічною обробкою, це призводить до того, що поверхні сталевих деталей контактують окремими "плямами", сумарна площа яких 1 UA 118082 U 5 значно менша від фактичної площі поверхонь, що стикаються. З-за великої різниці між номінальною і фактичною поверхнею контакту сталевих деталей при пропусканні імпульсного струму відбувається нерівномірне розігрівання поверхонь контакту з виникненням зон локального перегріву. В зоні контакту сталевих циліндрів створюється теплова потужність Р, яка визначається за формулою: P  I2Rпер. , де I - величина струму; Rпер - перехідний опір контакту, 10 15 20 25 30 з виникненням мікровибухів та перетворенням часток металу мікронерівностей, що контактують, у пароподібний стан. При цьому виникає накладення ударних хвиль і мікровибухів, що створює "багатоточковий" електричний розряд, тобто - плазмовий проміжок. При нагріванні стальних деталей окремими імпульсами струму, який складається з окремих порцій електронів (ектонів), виникають аномалії вибухової електронної емісії, що дозволяє отримати потоки 2 електронів потужністю до 1013 Вт зі щільністю струму до 109 А/см . Час створення лавин складає 10-9, 10-8 с. В лабораторних умовах на сталеві деталі, в яких були виконані кишені, наносили пасту бор аморфний (10…30 %), решта епоксидна смола. Зближували поверхні до дотику. Пропускали імпульсний електричний струм. Металеві поверхні нагрівалися. Новий продукт (матеріал) осідав в карманах, виконаних в металевих деталях. Отриманий матеріал мав коричневий колір і високу твердість, яка перевищувала твердість скла. Це був карбід бору. Застосування пропонованого пристрою для синтезу нових матеріалів дозволяє отримувати нові матеріали в залежності від вихідних матеріалів, що синтезуються. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для синтезу нових матеріалів, який містить сталеві деталі з простором накопичення матеріалу, що синтезується, який відрізняється тим, що пристрій містить станину, на якій встановлені пневматична система та джерело імпульсного струму, що регулюється, з'єднане силовою мідною шиною з мідними струмопровідними губками, встановленими на пневматичних затискачах, які утримують сталеві деталі і обладнані пристроєм налаштування і фіксації взаємного положення. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2