NO138493B - Fremgangsmaate og anordning for tilveiebringelse av en trykkboelge i et langstrakt legeme, f. eks. en pel - Google Patents

Description

Fremstilling av grafitt med stor tetthet og vilkårlig krystallitisk orientering i strukturen.

Foreliggende oppfinnelse angår en ny

grafitt med stor tetthet, nærmere bestemt en grafitt med en spesifikk vekt på minst 1,9 g/cm3 og en maksimal relativ regelmessig krystallitisk orientering i strukturen på 70 % eller mindre, samt en fremgangsmåte til fremstilling av denne grafitt.

Grafitt har en utstrakt anvendelse der hvor det kreves god motstand mot termiske sjokk, stor elektrisk ledningsevne, god smøreevne og god termisk ledningsevne. Til dette hører motor- og generatorbøirster, elektrolytiske elektroder, emisjonselektro-der, skjære- og sveiseelektroder og ildfaste produkter som digler.

Grafittens tekniske betydning har økt

i og med dens anvendelse som moderator i kjernereaktorer. Moderatorens oppgave er å bremse de hurtige nøytroner som produseres ved fissjon av U-235 atomer, ned til de termiske hastigheter hvor de mest sann-synlig vil forårsake ytterligere f iss joner. De avbremsede nøytroner må tilbringe

minst mulig tid i den mellomliggende ener-gisone, hvor de er utsatt for å oppfanges av de meget rikeligere forekommende U-238 atomer; slik oppfangning resulterer i at nøytroner går tapt fra systemet uten å fremkalle ytterligere fissjoner. Avbremsin-gen finner sted ved sammenstøt med moderatorens atomer; energitapet ved hvert

sammenstøt vil være større jo mer moderator-atomets masse nærmer seg nøytronets. Stor tetthet av moderatoren øker i det hele tatt reaktorens kompakthet; i praksis fal-ler derfor valget mellom tungt vann, beryl-

lium-metall eller -oksyd og kullstoff. Av disse tre er kullstoff lettest tilgjengelig og ofte det mest praktiske å anvende.

Den største tetthet for kommersiell grafitt er omkring 1,7 g/cm<3>, den teoretiske tetthet 2,26 g/cm<3>. Beregninger tyder på at der ved et grafitt med en tetthet på 1,7 g/cm<:!> erstattes med en grafitt med tetthet på 2,1 g/cm<3>, kan oppnås en økning på ca.

24 % av den spesifikke varmeydelse i en

kiraftreaktor. Grafitt med en tetthet nær den teoretiske er hovedsakelig ikke-porøs av karakter. Porøsiteten av den kommer-sielle grafitt utgjør et problem når en kjøle-væske anvendes i en kjernereaktor; den po-røse grafitt må beskyttes mot kjølevæsker for å hindre at dens porevolum fylles med kjøleyæske. Dette gjøres vanligvis ved at har gode strukturegenskaper og lite kjerne-grafitten beskyttes med et materiale som tverrsnitt. Med en forholdsvis dkke-porøs grafitt elimineres behovet for slik inn-kapsling.

Ved å presse renset naturgrafitt under et trykk på 5600 kg/cm<2> er der oppnådd tettheter så store som 2,06 g/cm<3>; imidlertid var den relative orientering av grafitt-krystallittene 96 % og det oppnådde pro-dukt sterkt anisotropisk og hadde meget liten styrke. Prosenten av relativ krystallitisk orientering defineres som den relative forskjell mellom intensiteten i 002 reflek-sjonen av røntgenstrålenes bøyningsmøn-ster for en flate loddrett på det anvendte trykks retning og intensiteten i 002 reflek-sjonen for en flate parallell med det anvendte trykks retning. Således er prosentvis relativ krystallittisk orientering lik

Høy orientering er uønsket for visse an-vendelser forsåvidt som nesten alle viktige fysikalske egenskaper blir anisotropiske, dvs. at de er forskjellige avhengig av mål-ingens retning. Dette er særlig tilfelle for moderatorer til kjernereaktorer.

I betraktning av ovenstående er en av hensiktene med oppfinnelsen å skaffe en grafitt med stor tetthet som har en krystallitisk struktur med forholdsvis vilkårlig orientering av krystallittene. En annen hensikt er å skaffe en grafitt som har en tetthet på minst 1,9 g/cm<3> og. en relativ regelmessig krystallitisk orientering i strukturen på 70 % eller mindre. Videre er hen-sikten å komme frem til en egnet fremgangsmåte ved fremstilling av den nye grafitt med stor tetthet. Andre hensikter vil fremgå av følgende beskrivelse.

Det er blitt konstatert at dette kan oppnås når der fremstilles en komprimert grafitt ved at en grafittpulvermasse omgis med et detonerende sprengstoff som deretter antennes. For å oppnå ensartet sammentrykning av pulveret må sprengstoffet være jevnt fordelt rundt pulvermassen. For lettere håndtering og for å hindre materialtap innesluttes det pulver som skal komprimeres, fortrinnsvis i en beholder.

For å illustrere oppfinnelsen vises til tegningen, hvor fig. 1 og 2 er lengdesnitt av innretninger for komprimering av gra-fittpulver. På begge tegninger er de samme tall anvendt for de samme elementer.

På fig. 1 og 2 betegner 1 en grafittpulvermasse i et stålrør 2 som i den ene ende, er lukket med en plugg 3 og i den annen ende med en plugg 4. På fig. 1 betegner 5' en omvikling med detonerende sprengstoff rundt røret 2, 6 er et lag detonerende sprengstoff rundt den uvirksomme konus 7 og 8 en vanlig fenghette med elektriske ledninger 9.

Ved utførelsen på fig. 2 omgir spreng-stoffomviklingen 5 et holdeeiement, f. eks. et papprør 10 som bærer en sirkelformet ring 11 fylt med vann mellom stålrøret 2 og viklingen 5. En linjebølge-generator 14 av den type som er beskrevet i U.S. patent 2 943 571 og vist på fig. 2B i (patentet, er vist festet til sprengstoffviklingen 5. En eller flere slike generatorer festes f. eks. ved hjelp av limbånd til rørviklingens 5 ene ende, slik at den har kontakt med denne vikling rundt hele omkretsen; når mer enn én, generator anvendes, bør generatorene være av samme størrelse, slik at de-tonasjonsbølgen når frem til viklingen 5 på alle punkter av omkretsen nær inntil generatorene samtidig. Ved en annen ut-førelse av oppfinnelsen ifølge fig. 2 er innretningen vist nedsenket i vann, hvis overflate er betegnet med 12 og er begrenset av en beholder 13. Anbringelsen av innretningen i vann kan utføres enkelt ved at det grafitt-fylte, lukkede rør 12 først plase-res på bunnen av beholderen 18, hvoretter den rørformede vikling 5 med påsatte generatorer 14 anbringes utenpå røret 2 for å frembringe et sirkelformet rom 11, slik at avstanden mellom sprengstoffviklingen 5 og røret 2 overalt blir den samme.

Ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen antennes sprengstofflaget 6 eller linjebølgegeneratoren 14 når fenghetten 8 utløses. På grunn av lagets 6 eller linjebølgegeneratorens 14 form, antennes sprengstoffviklingen 5 samtidig langs hele sin opp mot laget 6 eller linje-bølge-generatoren 14 liggende kant; detonasjonen går frem langs viklingens 5 lengde uten å danne noen uønskede avvikende sjokkbølger. Detonasjonen av viklingen 5 presser røret sammen og komprimerer grafittpulveret 1.

Sprengstoffviklingen 5 kan ha form av ark som vikles omkring røret 2 eller holde-elementet 10 eller der kan brukes et kor-net sprengstoff, i hvilket tilfelle sprengstoffet holdes på plass rundt røret ved hjelp av vilkårlige passende midler som skal omtales i det følgende.

Fremgangsmåten ved gjennomføring av samtidig antennelse av hele spreng-stoffviklingens 5 kant er ikke begrenset til de på fig. 1 og 2 viste. Der kan f. eks. anvendes linjebølge-generatorer beskrevet detaljert i norsk patent nr. 96 738.

De følgende eksempler viser spesifikke utførelser av fremgangsmåten ved gjen-nomføring av prosessen ifølge oppfinnelsen. Disse er imidlertid bare å betrakte som illustrerende og betegner ikke oppfinnelsen. De i eksemplene angitte deler er vekt-deler. Ceylon naturgrafitt som omtales i de følgende eksempler, besto av 95—96 % gra-fittkull, 1—1,5 % fuktighet og flyktige stof-fer og resten aske (50 % silisiumoksyd, 25 % aluminiumoksyd, 25 % jern-, magnesium-og kalsiumoksyder) og hadde en finhetsgrad som tillot 95 % å passere en 325 mesh sikt. Den 'kunstige fremstilte grafitt med kjernereaktorkvalitet som er nevnt i eksemplene, hadde et maksimalt askeinnhold på 0,08 %, bor-innhold på 1,5 deler pr. mil-lion og en finhetsgrad som tillot 98,5 % i å passere gjennom en 200 mesh sikt.

Eksempel 1:

Et sømløst rør av kaldtrukket utglødet stål med lengde 228,6 mm, innvendig diameter 41,275 mm og en veggtykkelse på 1,5875 mm ble i den ene ende forsynt med en 12,7 mm lang stålplugg som ble sveiset på plass i røret. Deretter ble røret fylt med 400 deler Ceylon naturgrafitt og grafitten hydraulisk presset sammen ved 330 kg/cm-trykk. Etter sammenpressingen målte grafittsøylen 177,8 mm og massetettheten for grafitten var 1,7 g/cm<:i>. En 38,1 mm lang stålplugg ble deretter sveiset til rørets åpne ende. Et sprengstoff-ark med en blanding av PETN (20 %); og blyrødt (70 %) i et bindemiddel (10 %) bestående av 50 % butylgummi og 50 % termoplastisk terpenharpiks (blanding av polymer av p-pinen med formelen (Cl0H]fi)n), hvor sprengstoffladningen i arket er 774 mg/cm<2>, ble viklet, rundt et papprør med lengde 203,2 mm og diameter 44,45 mm større enn stålrørets utvendige diameter, slik at der ble dannet en sammenhengende vikling omkring papp-røret og papprøret dekket helt utvendig. Sprengstoffarket ble festet til papprøret .med limbånd. To linjebølgegeneratorer av typen vist på fig. 2B i U.S. patent 2 943 571 ble festet med limbånd til den ene ende av det med papp understøttede rørformede sprengstoff på en slik måte at en grunn-linje på hvert trekantet ark med genera-toren var i kontakt med det rørformede sprengstoff og hele omkretsen av det rør-formede sprengstoffs ene ende var i kontakt med en linjebølgegenerators spreng-' stoff ark. De trekantede ark med linjebølge-generatorene ble forbundet i sine topp-vinkler og en vanlig detonator (en nr. 8 elektrisk fenghette) ble festet til arkene i forbindelsespunktet.

Det grafittfylte stålrør ble nedsenket i vann i en vanntett beholder og det ovenfor beskrevne system av tenner og rørfor-met sprengstoff ble senket ned i vannet utenpå stålrøret, slik at stålrøret var omgitt av dette og der oppsto en 22,225 mm vannring mellom stålrøret og det rørfor-mede sprengstoff. Systemet med tenner og rørformet sprengstoff ble holdt på ønsket' plass omkring stålrøret ved hjelp av to; pappringer 22,225 mm festet rundt stål-rørets øvre og nedre ende. Med utstyret anbragt i det vesentlige som vist på fig. 2, ble fenghetten antent ved hjelp av en elektrisk strøm og forårsaket detonasjon av linjebølge-generatoren og den rørfor-mede sprengstoffladning. Deretter ble stål-røret med den komprimerte grafitt oppvarmet 24 timer ved 430° C, etter hvilken tid røret ble fjernet.

Grafittens tetthet var 2,16 g/cm<:i> eller 96 % av den teoretiske mulige tetthet. Den

relative krystallitiske orienteringsgrad ble ved hjelp av røntgenstråleavbøyning målt til 57 %. Bøyefastheten av en grafittprøve skåret parallelt med den største krystallitiske orienteringsplan var 116 kg/cm'<3> og for en prøve skåret loddrett på samme plan var den 75,6 kg/cm<2>. Som anvendt her hen-viser «bøyefasthet» til den maksimale fi-berpåkjenning i kg/cm<2> som et materiale kan tåle ved bøyning uten å briste. Grafittens trykkfasthet var 172 kg/cm<2> (den maksimale fasthet som kan fremkalles ved en trykkbelastning i kg/cm<2>). Der var ingen forskjell av betydning i trykkfastheten for prøver skåret parallelt med og loddrett på den største krystallitiske orienterings plan.

Eksempel 2: Fremgangsmåten i henhold til eksempel 1 ble gjentatt, men grafitten ble ikke hydraulisk presset før sprengstoff-komprimeringen. I dette tilfelle ble grafittpulveret håndpresset til en massetetthet av 0,75 g/cm<3>. Den ved detonasjonen komprimerte grafitt hadde en tetthet på 2,2 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 8 %.

Eksempel 3: Fremgangsmåten i henhold til eksempel 1 ble gjentatt, men før den eksplosive sammentrykning ble grafitten presset ved 77,4 kg/cm<2> til en massetetthet på 1,5 g/cm<3>. Den komprimerte grafitt hadde en tetthet på 2,12 g/cm<:!> og en relativ krystallittisk orientering på 52 %.

Eksempel 4: Fremgangsmåten i henhold til eksempel 1 ble gjentatt, men den anvendte grafitt var en blanding av 85 % Ceylon naturgrafitt og 15 % kunstig fremstilt grafitt av kjernereaktor-kvalitet; blandingen hadde en finhetsgrad som tillot 95 % å passere en 325 mesh sikt. Den komprimerte grafitt hadde en tetthet på 2,13 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 59 %.

Eksempel 5:

Et sømløst rør av kaldtrukket glødet stål med lengde 203,2 mm, innvendig diameter 41,275 og veggtykkelse 1,587 mm ble i den ene ende forsynt med en 12,7 mm

lang stålplugg som ble sveiset på plass i røret. Deretter ble røret fylt med 347,1 de-

ler Ceylon naturgrafitt som ble hydraulisk sammentrykket ved 351 kg/cm<2>. Etter sam-mentrykkingen målte grafittsøylen 155 mm og massetettheten for grafitten var 1,7 g/ cm<3>. I rørets åpne ende ble der så sveiset fast en 38,1 mm lang stålplugg.

Et papprør av samme lengde som stål-røret og med en slik innvendig diameter at det passet nøyaktig utenpå stålrøret, ble anbragt konsentrisk inne i et annet papp-rør med samme lengde som det indre rør, men med en 12,7 mm større diameter. Et pappavstandsstykke ble så festet til de inn-rettede rørs ene ende for å opprettholde et 6,35 mmi ringformet rom mellom rørene, hvorpå avstandsstykket ble festet på plass ved hjelp av parafinvoks. Deretter ble det ringformede rom fylt med 200 deler TNT-korn og et papp-avstandsstykke festet på innretningens åpne ende og forseglet med parafinvoks. Innretningen ble derpå tredd<1 >utenpå stålrøret. En 44,45 mm lang leir-i konus ble anbragt på stålrørets 38,1 mm lange plugg og omgitt med et sprengstoff- i ark med en blanding av PETN i butylgummi; og en termoplastisk terpenharpiks (blanding av polymerer av (3-pinen med formelen (C10<H>16)n), idet ladningen var 0,62 g/ cm<2>. Dette sprengstoff ark er detaljert beskrevet i U.S. patent 2 999 743. Sprengstoffarket ble festet til det ytre papprør ved hjelp av limbånd. En vanlig detonator (en nr. 8 elektrisk fenghette) ble festet til top-pen av konusen. Med innretningen i opp-reist stilling som vist på fig. 1 ble fenghetten tent ved hjelp av elektrisk strøm og forårsaket detonasjon av sprengstoff arket og TNT-ladnlngen. Deretter ble røret med! den komprimerte grafitt oppvarmet 24 timer ved 430° C, hvoretter røret ble fjernet. Grafittens tetthet var 2,15 g/cm<3> eller 85 % av den teoretisk mulige tetthet. Den relative krystallittiske orientering ble målt ved røntgenstråle-dif fraksjon til 65 %.

Eksempel 6: Fremgangsmåten ifølge eksempel 5 ble

gjentatt, men det ringformede rom mellom papprørene ble fylt med 400 deler TNT. Der ble oppnådd en kraftig komprimering som ga en tetthet på 2,11 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering av 65

Eksempel 7: Fremgangsmåten ifølge eksempel 5 ble gjentatt, men stålrøret hadde en innvendig diameter på 60,325 mm og grafittmeng-den i røret var 733,5 deler. Før den eksplosive komprimering ble grafitten presset hydraulisk ved 288 kg/cm<2>, hvorved grafitt søylen ble 152,4 mm høy og grafittens massetetthet 1,7 g/om<3>. TNT-kvantumet i det ringformede rom mellom papprørene var 350 deler. Den oppnådde sammentrykte masse hadde en tetthet på 2,11 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 65 %. Bøyefastheten i lengderetningen var 73,8 kg/cm<2> og i tverretningen 135 kg/cm<2>.

Eksempel 8:

Kunstig fremstilt grafitt av kjenne-reaktorkvalitet (349,1 deler) som var blitt presset ved 478 kg/cm<2> til en massetetthet på 1,6 g/cm<3>, ble eksplosivt komprimert i henhold til fremgangsmåten beskrevet i eksempel 5. Den komprimerte grafitt hadde en Itetthet på 2,0 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 51 %. Bøyefast-heten i lengderetningen var 87,8 kg/cm<2>.

Følgende eksempler viser den høye grad av relativ krystallittisk orientering og de dårlige styrkeegenskaper for grafitt med tettheter på 1,7 og 1,9 g/cm<3> og som ikke inneholder noe bindemiddel.

Eksempel 9 :

Ceylon naturgrafitt ble fylt i et 203,2 mm langt stålrør med innvendig diameter 41,275 mm og veggtykkelse 1,587 mm og en 12,7 mm stålplugg påsveiset rørets ene ende. Etter hydraulisk pressing ved 351 kg/cm<2 >hadde grafitten en tetthet på 1,7 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 80 %. Ved komprimering av en annen prøve av samme grafitt ved 1405 kg/cm<2> ble der oppnådd en tetthet på 1,9 g/cm<3>, samtidig som den relative krystallittiske orientering var 82 %. Begge prøver, dvs. den som ble presset ved 351 kg/cm<2> og den som ble presset ved 1405 kg/cm<2> hadde ingen virkelig fasthet og brakk i stykker da røret ble fjernet.

Følgende eksempel viser den høye grad av relativ krystallittisk orientering og forholdsvis lille tetthet som ble oppnådd ved å utsette kunstig fremstilt grafitt for et statisk trykk selv når dette var kraftig.

Eksempel 10:

Kunstig fremstilt grafitt av kjernereaktorkvalitet ble komprimert ved 3510 kg/cm<2> til en massetetthet på 1,5 g/cm<3>, relative krystallittiske orientering målt ved røntgenstråle-dif fraksjon var 79 %.

Foreliggende oppfinnelse skaffer en komprimert grafitt med en tetthet nær den teoretisk mulige for dette materiale. Samtidig er grafitten ifølge oppfinnelsen ene-stående ved at den har en lavere relativ krystallittisk orientering enn noen hittil kjent grafitt med samme tetthet. Mens oppfinnelsen ikke er begrenset ved noen teori, antas det at de fremragende egenskaper ved den nye grafitt ifølge oppfinnelsen er et direkte resultat av den nye fremgangsmåte anvendt ved komprimering. Den overordentlig store tetthet sy-nes, sammen med grafittens lave pro-sent av krystallittisk orientering, å skyl-des de enorme trykk som fremkalles ved at selve detonasjonsbølgen virker på grafitten. Beregninger tyder på at trykkene fra en detonasjonsbølge ved overflaten av en detonerende sprengstoffladning ligger et sted nær 200 000 atmosfærer. Slike uvanlig høye trykk menes å ha en dyptgående virkning på partiklenes gjensidige avstand, dvs. på tettheten og også på den virkelige orientering av krystallittene. Denne virkning på den krystallittiske orientering kan være et resultat av en forskyvende bevegelse av krystalittene eller en oppdeling av krystallittene i mindre, slike eller begge funksjo-ner kan være medvirkende. Noen slik ef-fekt fremkalles tilsynelatende ikke ved kon-vensjonelle trykkmetoder. Som vist i eksempel 9, da naturgrafitt ble utsatt for et statisk trykk på 1405 kg/cm<2>, hadde produktet en tetthet på bare 1,9 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 82 %. Som vist i eksempel 10, da kunstig fremstilt grafitt ble utsatt for et statisk trykk på 3510 kg/ cm<2>, hadde produktet en tetthet på bare 1,5 g/cm3 og en relativ krystallittisk orientering på 79 •%. Når metoden ifølge oppfinnelsen anvendes, fås der på den annen side lett tettheter på 2,0 til 2,16 g/cm<3> med en relativ krystallittisk orientering på bare 8 til 65 %.

Den mekaniske styrke på grafitten ifølge oppfinnelsen er større enn for noen grafitt med sammenlignbar tetthet og høy-ere relativ krystallittisk orientering. Som vist i eksempel 9 hadde en grafitt som var blitt utsatt for et statisk trykk på 1405 kg/ cm<2> til en tetthet på 1,9 g/cm<3> og en relativ krystallittisk orientering på 82 %, ikke noen virkelig styrke og brakk i stykker da det omgivende rør ble fjernet. Mens den mekaniske styrke av grafitt forbedres ved at der innblandes et bindemiddel, har de re-sulterende produkter en tetthet på bare omkring 1,7 g/cm<3>. På den annen side er de ønskede egenskaper i den nye grafitt ifølge oppfinnelsen, nemlig meget stor tetthet og god mekanisk styrke, oppnådd uten bruk av noe bindemiddel.

Grafitten ifølge oppfinnelsen kan be-

arbeides med letthet til mangfoldige former. Den kan maskineres til toleranser på 0,0254 mm og ;kan sages, dreies, bores, brot-sjes og gjengeskjæres. Materialet har en glatt overflate og kan poleres til metall-glans.

For å skaffe de høye trykk som kreves for sammenpresningen i overensstemmelse med oppfinnelsen, må sprengstoffet deto-nere. Et fritt forbrennende sprengstoff kunne ikke skaffe de ønskede trykk. Med uttrykket «detonerende sprengstoff» menes sammensetning som i fri tilstand har en reaksjonshastighet på minst 1200 m/s. Sprengstoffer med detonasjonshastigheter fra 4000 til 5000 m/s gir de beste resultater, hvorfor slike sprengstoffer foretrekkes. Valget av det spesielle detonerende sprengstoff som skal brukes, foretas lett av fag-folk på området under hensyntagen til slike faktorer som størrelse og form av den sammentrykningsmasse som skal fremstilles. Det er klart at mengden av sprengstoff i det lag som omgir sammentrykningsmas-sen, må være tilstrekkelig, slik at detonasjonen vil forplantes gjennom hele lagets lengde. Ved små sammentrykningsmasser kan den nødvendige sprengstoffmengde pr. flateenhet være så liten at noen sprengstoffer innenfor området for små detonasjonshastigheter ikke vil forplante detonasjonen. I slike tilfelle vil der bli brukt et sprengstoff med større hastighet. Når der ønskes større sammentrykningsmasser, kan der brukes et meget større utvalg av sprengstoffer. Det har vist seg at et sprengstoff-ark bestående av 15 til 45 vektprosent av et høyeksplosivt stoff, såsom PETN eller RDX, 10 til 20 vektprosent av et bindemiddel bestående av 25 til 75 vektprosent orga-nisk grunnmateriale og 75 til 25 % av en termoplastisk terpen hydrocarbon-harpiks og et passende forhold, f. eks. 30 til 75 vektprosent av rødbly, dvs. blytetraoxyd, er særlig foretrukne sprengstoffer for anvendelse ved foreliggende fremgangsmåte. Imidlertid kan TNT i korn eller fnugg også anvendes i likhet med andre detonerende sprengstoffer som f. eks. HMX eller sprengstoffer på nitroglyserinbasis.

Når det dreier seg om sylindrisk utstyr, kan der oppnås en sammentrykket masse med et godt utseende ved at sprengstofflaget antennes på en slik måte at sjokk-bølgene fra detonasjonen løper sammen bare i den sammentrykte masses sentrum. Hvis bare et punkt på sprengstofflaget antennes, vil detonasjonen forplante seg både radialt og lineært og detonasjonsfrontene vil løpe sammen i en linje 180° fra anten-nelsespunktet. Sammentreff av detona-sjonsbølger vil gi meget større trykk langs denne linje enn andre steder på den sammentrykte masses overflate, hvilket kan forårsake vridning og til og med sprekker. Som vist ovenfor, kan dannelsen av det uønskede sammentreff av sjokkbølger unn-gås ved samtidig antennelse av hele kan-ten. Som vist ved eksemplene kan dette gjøres ved hjelp av en konisk ladning av sprengstoffark, hvor konusen er fylt med et uvirksomt materiale eller ved hjelp av en «linjebølge-generator», som beskrevet i de tidligere nevnte patenter: Imidlertid kan der også benyttes andre måter ved fremstilling av en lineær sjokkbølge, f. eks. et flatt oblat som antennes i midten.

For lettere håndtering og for å unngå materialtap pakkes den grafitt som skal komprimeres, fortrinnsvis i en beholder. Ettersom sømmen på en beholder represen-terer en ujevnhet i dens overflate, kan én slik søm føre til en feil på den sammentrykte grafitts overflate; derfor foretrekkes en sømløs beholder. Ved å bruke en beholder med tilstrekkelig tykke vegger kan man unngå at beholderen strukkes og at det sammentrykte materiale som følge av dette får overflate-uregelmessigheter, idet beholderen trykkes jevnt sammen for å oppveie den reduksjon i volumet som føl-ger med grafittens sammentrykning.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan sprengstoffladningen anbringes nær inntil grafittbeholderen eller der kan anbringes en vannring mellom beholderen og 'ladningen. Det har vist seg at man ved å lede det eksprosive trykk gjennom vann, noen ganger får en komprimert grafitt med forbedret utseende. Det er likeledes effek-tivt å bruke andre materialer enn vann mellom grafittbeholderen og sprengstoffladningen. Således kan f. eks. lag av papp eller skumplast, såsom polystyren, legges inn mellom ledningen og beholderen.

For å redusere lyden og lufttrykket fra detonasjonen av sprengstoff-viklingen foretrekkes det at utstyret senkes ned i vann før sprengstoffet antennes. Ettersom vannet ikke behøver å overføre trykket fra detonasjonen av sprengstoffladningen, er avgrensning ikke påkrevet. Den sprengstoff-sammensetning som anvendes når innretningen er neddykket, må naturligvis tåle vann.

For å hjelpe til å unngå sprekkdan-nelse når røret fjernes, kan det være ønskelig å først varme opp røret med den komprimerte grafitt ved en temperatur omkring 400—500° C, fortrinnsvis ca. 430° C. En slik varmebehandling er ikke påkrevet for produksjonen av den nye grafitt ifølge oppfinnelsen, men bare et hendig middel til hjelp for å unngå skade på den komprimerte masse.

Eksemplene viser fremstilling av den nye grafitt i massive staver med diameter 41,275 mm og 60,325 mm. Imidlertid kan man også få komprimerte masser med meget større diameter. Da, sprengstoffarket eller laget kan gjøres så langt som ønskelig, er der ingen grenser med hensyn til leng-den av den komprimerte masse som kan produseres. Grafitt ifølge oppfinnelsen har f. eks. vært produsert i massive staver på 203,2 mm diameter og 355,6 mm lengde.

Da det ikke hører med til oppfinnelsen å gi eksempler på alle de mulige geo-metriske former i hvilke den nye grafitt kan produseres, vil det være klart at grafitten ikke behøver å komprimeres i sylindrisk form, men at mange andre varia-sjoner er mulige. Grafitten kan f. eks. også fås i rørform ved sammentrykning av grafitten omkring en kjerne og uttagning av kjernen etter komprimeringen. Kjernen kan lages av stål og fjernes for hånd etter komprimeringen, eller der kan benyttes en lettsmeltelig legering som kj ernemateriale, i hvilket tilfelle denne kan smeltes bort etter komprimeringen. Den sammentrykte masse kan også formes som plater eller blikk.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av grafitt med en tetthet på minst 1,9 g/cm<3>, karakterisert ved at en grafittpulvermasse omgis med et detonerende sprengstoff som antennes, hvorved oppnås en maksimal relativ regelmessig krystallittisk orientering i grafittens struktur på 70 %.

2. Fremgangsmåte ved fremstilling av grafitt ifølge påstand 1, karakterisert ved at et rør inneholdende en grafittpulvermasse omgis med et tilpasset lag med detonerende sprengstoff, idet tenningsinnledende midler anbringes nær sprengstofflagets ene ende, hvorved de-tonasjonsfronten bringes til samtidig å nå frem til et flertall punkter langs omkretsen av sprengstoffet og at tenningsinnledende midler avfyres.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 3, karakterisert ved at der mellom røret og sprengstoffet anbringes et ringformet lag med vann.