DD268115A3

DD268115A3 - Mineral masses for the production of molded parts for high-pressure chambers

Info

Publication number: DD268115A3
Application number: DD25453283A
Authority: DD
Inventors: Heiner Vollstaedt; Hans Richter; Axel Kraft; Siegfried Raab; Ulfert Seipold; Hans-Joachim Bautsch
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1983-09-05
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1989-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mineralischen Werkstoff zur Herstellung von Formteilen fuer Hochdruckkammern. Das Ziel der Erfindung ist ein Werkstoff mit verbesserten Eigenschaften und ein Herstellungsverfahren unter Beruecksichtigung der Rohstoffsituation. Es soll deshalb ein pyrophyllitaehnlicher Werkstoff aus einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Erfindungsgemaess geschieht dies, indem das Mineral Pyrophyllit ganz ersetzt wird durch ein Gemenge vierer Gruppen klassifizierter Kornfraktionen eines Paragonits und vorzugsweise ein Bindemittel in Gegenwart von Wasser enthaelt, welches Polyvinylalkohol oder Sulfitablauge darstellt; als Bindemittel sind auch Paraffine einsetzbar. Die Herstellung des mineralischen Werkstoffes entsprechend der erfindungsgemaessen Rezeptur ist nach bekannten Verfahren moeglich. Der so erzeugte Werkstoff weist ausgezeichnete Dicht- und Stuetzeigenschaften unter Hochdruck-/Hochtemperaturbedingungen auf. Er kann in der Hochdruck-/Hochtemperaturtechnik Anwendung finden.The invention relates to a mineral material for the production of moldings for high-pressure chambers. The object of the invention is a material with improved properties and a production process taking into account the raw material situation. It is therefore intended to develop a pyrophyllic material from domestic raw materials. According to the invention, this is done by replacing the mineral pyrophyllite entirely with a mixture of four groups of classified grain fractions of a paragonite and preferably containing a binder in the presence of water, which is polyvinyl alcohol or sulfite waste liquor; Paraffins can also be used as binders. The preparation of the mineral material according to the inventive recipe is possible by known methods. The material thus produced has excellent sealing and penetration properties under high pressure / high temperature conditions. It can be used in high pressure / high temperature applications.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen mineralischen Werkstoff, der in der Hochdruck-/Hochtemperaturtechn!k, insbesondere zur Auskleidung von Hochdruckkammern, Verwendung findet.The invention relates to a mineral material which is used in the high-pressure / high-temperature technology, in particular for lining high-pressure chambers.

Characteristic of the known technical solutions

Auskleidungen des Reaktionsraumes von Hochdruckkammern, insbesondere die der beit-Typen (vergl. USP-2.941.248, USP-2.918.699), erfolgen durch natürliche Rohstoffe, wie Pyrophyllit, Catlinit, Talk oder keramische Werkstoffe (vergl. USP-Linings of the reaction space of high-pressure chambers, in particular those of the beit types (see US Pat. No. 2,941,248, US Pat. No. 2,918,699), are produced by natural raw materials, such as pyrophyllite, catlinite, talc or ceramic materials (see US Pat.

Sie haben die Aufgabe, den Druckbehälter elektrisch zu isolieren, den Reaktionsraum abzudichten, den Stempel auf seinen Flanken zu stützen und die Kraft vom Stempel auf den Druckraum zu übertragen.They have the task to electrically isolate the pressure vessel to seal the reaction chamber, to support the stamp on its flanks and to transmit the force from the stamp on the pressure chamber.

Die bisherigen Lösungen gestatten es nicht, die Verformbarkeit der Innenteile, die Druckübertragungseigenschaften und das Fließverhalten des eingesetzten Werkstoffes einschließlich seiner Stütz- und Dichtwirkung aufeinander optimierbar zu gestalten.The previous solutions do not allow to make the deformability of the internal parts, the pressure transmission properties and the flow behavior of the material used including its support and sealing effect optimized for each other.

Hinzu kommt, daß die Mehrzahl der bisher benutzten Werkstoffe als Ein- oder Mehrstoffsystem Phasenumwandlungen oder Entmischungen bei höherem Druck erleiden.In addition, the majority of the previously used materials suffer as a single or multi-material system phase transformations or segregation at higher pressure.

Object of the invention

Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, unter Verwendung einheimischer Rohstoffe und geringem Aufwand einen Werkstoff zur Herstellung von Formteilen zu schaffen, welcher verbesserte Eigenschaften besitzt.With the invention, the goal is pursued, using native raw materials and little effort to create a material for the production of moldings, which has improved properties.

Presentation of the essence of the invention

Das Wesen der erfinderischen Aufgabe besteht darin, gegenüber den bisher bekannten Werkstoffen zur Auskleidung von Hochdruckkammern ein u gesintertes Material in Form einer mineralischen Masse bereitzustellen, welches durch geeignete Zusammensetzung in die Lage versetzt ist, Dichtungs-, Stütz- und Kraftübertragungsaufgaben aufeinander abgestimmt und Isolieraufgaben gegen elektrischen Strom zuverlässig zu erfüllen.The essence of the inventive task is to provide a u sintered material in the form of a mineral mass compared to the previously known materials for lining high-pressure chambers, which is offset by suitable composition in the situation, sealing, support and power transmission tasks matched and insulating tasks against to meet electrical power reliably.

Die Erfindung beruht darauf, daß eine mineralische Masse aus dem mineralischen Rohstoff Paragonit eines Gemenges vierer Gruppen klassifizierte' Kornfraktionen besteht und ein Bindemittel in Gegenwart von Wasser als Anmachflüssigkek enthält, welches PVAL (Polyvinylalkohol) oder Sulfitablauge darstellt. Das Bindemittel wird vorteilhaft in die Anmachflüsnigkeit eingebracht. Die Anteile der Anmachfiüssigkeit bestehen zu 85% bis 95% aus Wasser und zu 5% bis 15% aus PVAL oder zu 60% bis 95% aus Wasser und zu 5% bis 20% aus Sulfitablauge. Die klassifizierten Kornfraktionen des Paragonits betragen in der ersten Gruppe 35% bis 50%, in der zweiten Gruppe 20% bis 45%, in der dritten Gruppe 10% bis 15% und in der vierton Gruppe 10% bis 15%. Es hat sich bewährt, wenn die Korngröße der klassifizierten Kornfraktionen des Paragonits in der ersten Gruppe <0,2mm, in der zweiten Gruppe 0,2mm bis 0,4mm, in der dritten Gruppe 0,4 mm bis 0,6mm und in der vierten Gruppe 0,6mm bis 0,8mm beträgt. Dib nasse Masseaufberehung wie auch die Weiterverarbeitung erfolger lach der üblichen feinkeramischenThe invention is based on the fact that a mineral mass consists of the mineral raw material paragonite of a mixture of four groups classified 'grain fractions and contains a binder in the presence of water as Anmachflüssigkek, which represents PVAL (polyvinyl alcohol) or sulfite waste liquor. The binder is advantageously introduced into the Anmachflüsnigkeit. The content of Anmachfiüssigkeit consist of 85% to 95% of water and 5% to 15% PVAL or 60% to 95% of water and 5% to 20% of sulfite liquor. The classified particle fractions of paragonite in the first group are 35% to 50%, in the second group 20% to 45%, in the third group 10% to 15% and in the fourth group 10% to 15%. It has been proven that the grain size of the classified grain fractions of the paragonite in the first group is <0.2mm, in the second group from 0.2mm to 0.4mm, in the third group from 0.4mm to 0.6mm and in the fourth Group is 0.6mm to 0.8mm. Dib wet Masseaufberehung as well as the processing success laughter the usual fine ceramic

Technologie. Eine trockene Variante unter Eintrag des Bindemittels Paraffin ist ebenfalls möylich. Die Vorteile dieser mineralischen Masse sind neben der elektrischen Isolierung insbesondere die verbesserten Eigenschaften hinsichtlich Stütz- und Fließverhalten und Dichtwirkung. Die» er Werkstoff verbessert durch seine Eigenschaften die Umsetzung der eingesetzten Pressenkräfte und den quasistatischen Drue kauf bau in Hochdruckkammern. Er ist wenig aufwendig herstellbar und problemlos, vorzugsweise für die Synthese superharter .Verkstoffe, insbesondere für die Herstellung von synthetischem Diamant, einzusetzen.Technology. A dry variant with entry of the binder paraffin is also possible. The advantages of this mineral mass are in addition to the electrical insulation in particular the improved properties in terms of support and flow behavior and sealing effect. Due to its properties, the material improves the implementation of the press forces used and the quasi-static pressure build-up in high-pressure chambers. It is inexpensive to produce and easy to use, preferably for the synthesis of super hard .Verkstoffe, especially for the production of synthetic diamond.

embodiments The invention will be explained by the following embodiments:

1. Gemahlenes Paragonit wurde auf eine Korngrößenverteilung von1. Ground paragonite was analyzed for grain size distribution

40%40% < 0,2 mm<0.2 mm 35%35% 0,2 mm bis 0,4 mm0.2 mm to 0.4 mm 15%15% 0,4 mm bis 0,6 mm0.4 mm to 0.6 mm 10%10% 0,6 mm bis 0,8 mm0.6 mm to 0.8 mm

gebracht und mit handelsüblicher Sulfitablauge plastifiziert. Die erhaltene plastische Masse wurde nach üblicherfeinkeramischar Technologie zu Formteilen ausgeformt und weiter bearbeitet.brought and plasticized with commercial sulfite liquor. The plastic mass obtained was formed into moldings by conventional fine ceramic technology and further processed.

By using the material according to the invention, the synthesis of diamond was reliably possible.

2. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Werkstoffes folgender Zusammensetzung2. By using the material according to the invention of the following composition

40%40% < 0,2 mm<0.2 mm 33%33% 0,2 mm bis 0,4 mm0.2 mm to 0.4 mm 12%12% 0,4 mm bis 0,6 mm0.4 mm to 0.6 mm 15%15% 0,6 mm bis 0,8 mm0.6 mm to 0.8 mm

mit 5%iger bis 15%iger, vorzugsweise 5%iger wäßriger Lösung von PVAL in üblicher Weiterverarbeitung, war die Syntheso von Diamant ebenfalls zuverlässig möglich.with 5% to 15%, preferably 5% aqueous solution of PVAL in conventional processing, the synthesis of diamond was also reliably possible.

3. Die nach offenbarter Zusammensetzung und Kornfraktion mit 8% Flüssigparaffin piastifizisrte erfindungsgemäße mineralische Masso und in üblicher Weiterverarbeitung gestattete ebenfalls die zuverlässige Synthese von Diamant.3. The piastifizisrte according to the disclosed composition and grain fraction with 8% liquid paraffin inventive mineral masso and in conventional processing also allowed the reliable synthesis of diamond.

In allen drei Beispielen wurden, durch die Verwendung der mineralischen Masse erfindunqsgimäßer Rezeptur, die verbesserten Eigenschaften des Materials gegenüber bekannten Lösungen nachgewiesen.In all three examples, the improved properties of the material over known solutions were demonstrated by the use of the mineral composition of the present invention.

Claims

1. Mineral masses for the production of moldings for high pressure chambers, preferably for the synthesis of superhard materials, characterized in that paragonite ground and to a particle size distribution of in the first group <0.2 mm, in the second group 0.2 mm to 0, 4 mm, in the third group from 0.4 mm to 0.6 mm and in the fourth group from 0.6 mm to 0.8 mm, the classified grain fractions in the first group being 35% to 50%, in the second group being 20% to 45% %, in the third group is 10% to 15% and in the fourth group is 10% to 15%, and is plasticized with a removable strain plasticizer.

2. Mineral masses for the production of moldings for high-pressure chambers according to item 1, characterized ^ characterized in that is used as deformation plasticizer liquid paraffin or hard paraffin.

3. Mineral masses for the production of moldings for high-pressure chambers according to item 1, characterized in that is used as Verformungsplastifikator water with binder as Anmachflüssigkeit, wherein the binder is PVAL in a concentration of 5% to 15%, preferably 5%.

4. Mineral masses for the production of moldings for high-pressure chambers according to item 1, characterized in that is used as Verformungsplastifikator water with binder as Anmachfiüssigkeit, wherein the binder sulfite waste liquor in a concentration of 5% to 20%.