Апарат високого тиску і температури

Изобретение откосится к аппаратам высокого давления (АВД), а именно к аппаратам для синтеза сверхтвердых материалов, например алмаза^ кубического нитрида бора и пластин для режущего инструмента, и позволяет равномерно распределить давление по всей поверхности рабочего пояска матрицы и внутреннего скрепляющего кольца за счет повышения их жесткости. Это достигается тем, что АВД, включающий две соосно расположенные матрицы с центральными углублениями, образующими пространство для размещения контейнера -с реакционным составом, на каждом внутреннем скрепляю™ щем кольце выполнена выточка, а вокруг контейнера в выточке попещена прокладка из упругопластгчного материала, на рабочей части пояса матрицы со стороны внутреннего скрепляющего кольца и на этом кольце выполнены концентричные равновыеокие высту- о пы, при этом выступы верхних матриц и кольца расположены противоположно нижним, причем выступы на верхних и нижних кольцах расположены на плоскостях, образующих между собо£ угол 3-7°, ( шт., Т табл. СП 28-88 1 1413775 Таким образом, в предлагаемом аппарате происходит равномерное распределение давлений по всей поверхности рабочего пространства, что приво- *' дит к повышению срока службы аппарата. Оптимальный Диапазон углов 3-7° подобран экспериментально. В таблице приведены примеры, в которых обоснованы величины выбора диапазона заявляемых углов и представлены преимущества заявляемого аппарата по сравнению с прототипом. При выполнении выступов на плоскостях, образующих между собой угол менее 3°, происходит прочное защемление материала контейнера на внутренних скрепляющих кольцах и на рабочей части матрицы, прилегающей к . внутреннему скрепляющему кольцу, происходит соприкосновение выступов, расположенных иа нижних и верхних частях матриц, с последующим вдавливанием друг в друга. В результате чего происходят короткие замыкания, • а затем и выход из строя АВД. Выполнение выступов на указанных плоскостях более 1° приводит к переАппарат работает следующим образош , 30 распределению давления, которое понижается от рабочей части матрицы к При нагружении его под прессом периферии внутреннего скрепляющего матрицы 1 сближаются за счет дефоркольца, В результате чего наблюдаетмации контейнера 3 S например, из лися частая разгерметизация АВД, послетографического камня и муфты 10, расположенной на концентричных равновы- ,* дующее разрушение выступов, что приводит к разрушению АВД, Это происхосоких выступах 7. Когда матрицы 1 дит из-за разности давлений в центсблизятся на определенное расстояние,, ральных углублениях и на заусенце, на поверхности рабочей части матриобразованном на рабочей поверхности цы 1 и на внутреннем скрепляющем кольце 6 образуется заусенецг состоя- ^Q матриц и внутренних скрепляющих коль-; цах. щий из материала контейнера и муфты Изобретение относится к аппаратам высокого давления (АИД), а именно к аппаратам для синтеза сверхтвердых материалов, например алмаза, кубичес- с кого нитрида бора и пластин для режущего инструмента. Целью изобретения является равномерное распределение давлений по всей поверхности рабочего пояса матрицы (о и внутреннего скрепляющего кольца за счет повышения их жесткости. Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображен предложенный 15 АВД. Аппарат состоит из соосно расположенных матриц 1 с центральными углублениями 2у контейнера 3 с реакционным составом 4„ вокруг которых на рабочем пояске 5 матрицы 1 со 20 стороны внутреннего скрепляющего кольце выполнены концентричные разновысокие выступы 7 , расположенные про-' тивоположно на плоскостях 8 и 9, образующих между собой угол 3-7°, а 25 медцу ними расположен упругопластичныи материал (муфта 10). 10 ( повторяющий концентричные выступы9 которые полностью запирают рабоРавномерность распределения и чий объемг и давление в этом объеме жесткость конструкции дает возможДОСТИГаеТ веЛИЧИН, НеобхОДИМЫХ ДЛЯ д£ ность достичь давлений, необходимых синтеза сверхтвердых материалов, В процессе нагружения заусенец из литографского камня уплотняется и совместно с муфтой? расположенной на^ внутреннем скрепляющем кольце» плотно удерживается в концентричных выступах, образуя щелевой зазор, увеличивающийся к периферии, благодаря которому происходит перераспределение давления по всей поверхности рабочего пространства. Такая конструк- ^ э ция аппарата позволяет таздсе прочно удерживать матрицы в скрешяющем кольце и предохранить ее от перемещения. для синтеза сверхтвердых материалов, значительно применьших условиях пресса» Как следствие повышается срок службы аппарата высокого давления и позволяет увеличить выход сверхтвердых материалов за счет уменьшения количества разгерметизаций и коротких замыканий. Формула и з о б р е т е н и я Аппарат высокого давления и температуры, включающий две соосно расположенные матрицы с центральными уг з и 13775 лублениями, образующими пространство для размещения контейнера с реакционным составом, на внутренних скрепляющих кольцах выполнены выточки, а вокруг контейнера и в выточках помещена прокладка из упругопластичного материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы за счет равномерного распре- , Q деления давлений по всей поверхности рабочего пояска матрицы и первого Давление в реакционном сосуде, ГПа Расположение выступов и впадин на плоскостях с углом мгждУ ними, град. *»5 7,0 4,5 2,5 4.5 8,0 15-17 4,5 5,0 2-3 Количество коротких замыканий, усед. 9-11 40-50 По авт*св„ 90-105 16,0 ,90-105 12,0 3,0 службы АБДВ ус•ед. 15,0-17,0 4,5 П р и м е ч а н и е . внутреннего скрепляющего колыта и повышения их жесткости, на ро^&чей части матрицы со стороны первого внутреннего скрепляющего кольца и на нем равномерно расположены чередующиеся выступы и впадины одинакового размера, при этом выступы и впадины верхней матрицы и первого скрепляющего кольца расположены противоположно нижним на плоскостях, образующих между собо*і угол 3-7°. Количество Выход сверхтверразгерме- дых материалов, тизаций, усед. ус.ед. 25-30 4,5 щ Срок 30-35 10-15 12-13,0 30-35 17-20 140-150 . СССР № 777934 1-2 Давление в цилиндре пресса при р а б о т е с АВД по прототипу составило 1,2 ГТ1аг а по предлагаемому АВД - 1,0 ГПа, і 1413775 9 Редактор Т.Пилипєнко Заказ 691/ДСП Ю Составитель Л.Горяйнова Техред Л. Олийнык Корректор М.Демчик Тираж 396 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическо.е предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4