Пристрій для створення високого тиску

Реферат: Пристрій високого тиску містить дві співвісно розташовані матриці, на звернених один до одного торцях яких виконано центральні заглиблення для розташування контейнера з реакційним складом і торцевими елементами, та принаймні по одній концентричній до них кільцевій канавці для розташування ущільнюючого кільця. Між реакційним складом і торцевими елементами розміщено додаткові вставки, виготовлені з матеріалу, стисливість якого менша стисливості матеріалу контейнера. UA 81410 U (12) UA 81410 U UA 81410 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі обробки матеріалів в області високих тисків, а саме до техніки високих тисків, і може бути використана для синтезу або спікання надтвердих матеріалів, наприклад алмазу та кубічного нітриду бора, а також для досліджень поведінки матеріалів в умовах високого тиску. Відомий пристрій для створення високого тиску (ПВТ) [див. Пат. 91173 Україна, МПК В01J 3/06, В30В 15/02, опубл. 25.06.2010, Бюл. № 12], який містить дві співвісно розташовані матриці, на звернених один до одного торцях яких виконано центральні заглиблення для розташування контейнера з реакційним складом і торцевими елементами, та принаймні по одній концентричній до них кільцевій канавці для розташування ущільнюючого кільця. Ефективність ПВТ в значній мірі залежить від тиску, який може бути в ньому створено. Цей тиск обмежений конструктивними особливостями та міцністю матриць ПВТ і тому не може бути підвищений лише за рахунок зростання зусилля преса, під дією якого він стискається. До того ж в процесі тривалої експлуатації ПВТ при незмінних конструкції та вмісті контейнера тиск в ПВТ при фіксованій величині зусилля преса знижується, що обумовлено в основному зміною профілю та об'єму заглиблень в матрицях ПВТ внаслідок їхньої пластичної деформації та виникнення ерозійних пошкоджень на їхній поверхні. Таким чином, недоліками відомого пристрою слід вважати обмежений тиск, який може бути в ньому створений, а також його зниження в процесі тривалої експлуатації ПВТ. В основу корисної моделі поставлено задачу такого вдосконалення ПВТ, при якому за рахунок вибору пропонованої конструкції та вмісту контейнера збільшується ефективність створення в ПВТ тиску, тобто забезпечується підвищення величини тиску, який може бути досягнуто в ПВТ при фіксованій величині зусилля преса. Поставлена задача вирішується в ПВТ, що містить дві співвісно розташовані матриці, на звернених один до одного торцях яких виконано центральні заглиблення для розташування контейнера з реакційним складом і торцевими елементами, та принаймні по одній концентричній до них кільцевій канавці для розташування ущільнюючого кільця. Згідно з корисною моделлю, конструкція ПВТ містить контейнер, в якому між реакційним складом і торцевими елементами розміщено додаткові вставки, виготовлені з матеріалу, стисливість якого менша стисливості матеріалу контейнера, наприклад з твердого сплаву або кубічного нітриду бора. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічними результатами, які досягаються при їх реалізації, полягає у наступному. Завдяки тому, що стисливість матеріалу додаткових вставок значно менше стисливості матеріалу контейнера, їх об'єм при стисканні пристрою зусиллям преса змінюється несуттєво в порівнянні зі зміною об'єму контейнера. Тобто ці вставки збільшують загальну жорсткість комірки високого тиску і працюють як додаткові ковадла, між якими стискається реакційний склад контейнера. Таким чином завдяки наявності в контейнері між реакційним складом і торцевими елементами додаткових ковадл, збільшується ефективність створення тиску в ПВТ і, як наслідок, в реакційному складі контейнера досягається більш високий тиск. Пристрій, що заявляється, пояснюється кресленням, де показаний осьовий переріз ПВТ, зліва до осьової лінії - переріз пристрою до стискання, справа - після застосування зусилля пресу. Матриці ПВТ виконано з високоміцного матеріалу, наприклад з легованої жароміцної сталі або твердого сплаву. Схема нагріву ПВТ, яка створює необхідні термічні умови, на кресленні не показана. Пристрій містить дві співвісно розташовані матриці 1, на звернених один до одного торцях яких виконано центральні заглиблення 2 для розташування контейнера 3 та концентрично до них принаймні по одній кільцевій канавці 4 для розташування ущільнюючого кільця 5. В осьовому отворі контейнера 3 розташовано реакційний склад 6 та торцеві елементи 7, причому контейнер 3, ущільнююче кільце 5 таторцеві елементи 7 виконано з матеріалу, який має достатньо високу стисливість та досить низький коефіцієнт внутрішнього тертя, наприклад на основі кальциту або пірофіліту. Між реакційним складом 6 і торцевими елементами 7 розміщено додаткові вставки 8, виготовлені з матеріалу, стисливість якого менша стисливості матеріалу контейнера, наприклад з твердого сплаву або кубічного нітриду бора. ПВТ працює таким чином. При застосуванні зусилля пресу до матриць 1 відбувається їх зближення, внаслідок чого стискається контейнер 3 та ущільнююче кільце 5, які деформуються, екструдуючись, в зазори між матрицями 1 та утворюють замикаючі ущільнення 9, які перешкоджають подальшому витіканню матеріалу контейнера 3 та ущільнюючого кільця 5. Наступне зближення матриць 1 приводить до підвищення тиску в контейнері 3, в якому знаходиться реакційний склад 6. 1 UA 81410 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Пристрій високого тиску, що містить дві співвісно розташовані матриці, на звернених один до одного торцях яких виконано центральні заглиблення для розташування контейнера з реакційним складом і торцевими елементами, та принаймні по одній концентричній до них кільцевій канавці для розташування ущільнюючого кільця, який відрізняється тим, що між реакційним складом і торцевими елементами розміщено додаткові вставки, виготовлені з матеріалу, стисливість якого менша стисливості матеріалу контейнера. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2