RU1804344C - Method of building-up superhigh pressures - Google Patents

Method of building-up superhigh pressures

Info

Publication number
RU1804344C
RU1804344C SU894768380A SU4768380A RU1804344C RU 1804344 C RU1804344 C RU 1804344C SU 894768380 A SU894768380 A SU 894768380A SU 4768380 A SU4768380 A SU 4768380A RU 1804344 C RU1804344 C RU 1804344C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
plastic material
punch
annular chamber
synthesis
Prior art date
Application number
SU894768380A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Бенько
Александр Иванович Дудяк
Федор Федорович Якацук
Валентин Алексеевич Пономаренко
Original Assignee
В.Г.Бенько, А.И.Дуд к, Ф.Ф.Якацук и В.А.Пономаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by В.Г.Бенько, А.И.Дуд к, Ф.Ф.Якацук и В.А.Пономаренко filed Critical В.Г.Бенько, А.И.Дуд к, Ф.Ф.Якацук и В.А.Пономаренко
Priority to SU894768380A priority Critical patent/RU1804344C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1804344C publication Critical patent/RU1804344C/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике физической модификации вещества, в частности .предназначено дл  создани  сверхвысоких давлений при синтезе искусственных алмазов , кубического нитрида бора, и позвол ет увеличить-выход готовой продукции. При синтезе сверхтвердых материалов, включающем размещение исходного вещества в реакционной камере цилиндрической матрицы и последующее его сжатие осевым перемещением ступенчатого пуансона, ступень меньшего диаметра которого одновременно подвергают радиальному обжатию в кольцевой камере, заполненной пластичным материалом, после достижени  заданного давлени  в пластичнрм материале перемещение ступенчатого пуансона сопровождаетс  удалением пластичного материала из кольцевой камеры, поддержива  таким образом в ней заданное давление . Способ позвол ет при создании сверхвысоких давлений установить динамическую св зь между давлением в реакционной и кольцевой камерах. 1 ил. (Л СThe invention relates to a technique for the physical modification of a substance, in particular, it is intended to create ultrahigh pressures in the synthesis of artificial diamonds, cubic boron nitride, and allows to increase the yield of finished products. In the synthesis of superhard materials, including the placement of the starting material in the reaction chamber of a cylindrical matrix and its subsequent compression by axial movement of a step punch, the step of a smaller diameter of which is simultaneously subjected to radial compression in an annular chamber filled with plastic material, after reaching a predetermined pressure in the plastic material, the movement of the step punch is accompanied the removal of plastic material from the annular chamber, thus supporting the desired the pressure. The method allows for the creation of ultrahigh pressures to establish a dynamic relationship between the pressure in the reaction and annular chambers. 1 ill. (L C

Description

Изобретение относитс  к технике физической модификации вещества, в частности предназначено дл  создани  сверхвысоких давлений при синтезе искусственных алмазов , кубического нитрида бара (КНБ) и подо- . бных сверхтвердых материалов (СТМ).The invention relates to a technique for the physical modification of a substance, in particular, it is intended for generating ultrahigh pressures in the synthesis of artificial diamonds, cubic bar nitride (CBN) and sub-. superhard materials (STM).

Цель изобретени  - увеличение выхода готовой продукции.The purpose of the invention is to increase the yield of finished products.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства , реализующего предлагаемый способ в соответствии с п.1 и 2 формулы изобретени ; на фиг.2 - то же, по пп.1 и 3 формулы.In FIG. 1 shows a general view of a device that implements the proposed method in accordance with claims 1 and 2; figure 2 is the same, according to claims 1 and 3 of the formula.

Способосуществл ют следующим образом ..The method is as follows ..

В реакционную камеру 1, выполненную в нижней матрице 2, помещают вещество 3, подвергаемое сверхвысокому давлению, например графит. .Через верхнюю матрицу 4 проходит ступенчатый пуансон, ступень большего диаметра 5 которого плотно проходит через матрицу 4. Меньша  ступеньIn the reaction chamber 1, made in the lower matrix 2, is placed a substance 3 subjected to ultrahigh pressure, for example graphite. .A stepped punch passes through the upper matrix 4, the step of a larger diameter 5 of which passes tightly through the matrix 4. A smaller step

пуансона 6 плотно входит в нижнюю матрицу 2 и одновременно находитс  в верхней матрице. Образуетс  кольцева  камера 7, охватывающа  часть пуансона 6, примыкающую к большей части пуансона 6 .плотно входит в нижнюю матрицу 2 и одновременно находитс  в верхней матрице. Образуетс  кольцева  камера 7, охватывающа  часть пуансона 6, примыкающую к большей части пуансона 5. Эту камеру 7 заполн ют пластичным материалом 8. В теле матрицы 4 выполн ют радиальные фильеры 9, равномерно расположенные по окружности. Эти фильеры сообщают кольцевую камеру 7 с внешней средой. Фильеры 9 снабжены регулирующими их выходное сечение устройствами . Например, это может быть регулирующа  гайка 10.the punch 6 fits snugly into the lower die 2 and is simultaneously in the upper die. An annular chamber 7 is formed, covering a portion of the punch 6 adjacent to most of the punch 6. It fits tightly into the lower die 2 and is simultaneously located in the upper die. An annular chamber 7 is formed, covering the part of the punch 6 adjacent to the majority of the punch 5. This chamber 7 is filled with plastic material 8. In the body of the matrix 4 radial dies 9 are made uniformly spaced around the circumference. These dies communicate the annular chamber 7 with the external environment. The dies 9 are equipped with devices controlling their output section. For example, it may be adjusting nut 10.

В случае необходимости можно обеспечить нагрев вещества 3 любым известным способом.If necessary, it is possible to provide heating of the substance 3 by any known method.

0000

gg

САCA

fc fc

соwith

Возможна и друга  реализаци  способа , когда в кольцевой камере 7 заранее выполн ют аккумулирующие емкости. Это возможно, например, путем установки в кольцевую камеру 7 деформируемого элемента 11. Это может быть кольцо, например, из меди, в котором выполнены отверсти  12, Эти отверсти  со стороны, обращенной к пластичному материалу 8, перекрыты перемычками 13, которые сминаютс  при достижении заданного давлени  и открывают доступ пластичному материалу 8 в отверсти  12. Варьиру  размерами отверстий, их количеством, формой, объемом, толщиной перемычки 13, материалом элемента 11 и другими параметрами можно обеспечить динамическую св зь между давлением в реакционной и кольцевой камерах, управл ть процессом создани  и поддержани  давлени  в реакционной камере.. Another implementation of the method is possible, when accumulating capacities are made in advance in the annular chamber 7. This is possible, for example, by installing a deformable element 11 in the annular chamber 7. It can be a ring, for example, of copper, in which holes 12 are made. These holes are blocked by bridges 13 from the side facing the plastic material 8, which wrinkle upon reaching set pressure and allow access to plastic material 8 in the hole 12. By varying the size of the holes, their number, shape, volume, thickness of the jumper 13, the material of the element 11 and other parameters, it is possible to provide a dynamic connection between the pressure reaction and annular chambers, control the process of creating and maintaining pressure in the reaction chamber.

При создании сверхвысокого давлени  в твердом теле его размещают в реакцией- ной камере 1, заполн ют кольцевую камеру пластичным материалом 8. и в матрицы 2 и 4 ввод т ступенчатый пуансон соответственно , его част ми 6 и 5. Ступенчатый пуансон может быть выполнен составным.. К большей ступени пуансона прикладывают усилие FI от пресса и к верхней матрице усилие F2, которое преп тствует истечению материала 8 в зазор между матрицами, Матрицы 2 и 4 могут быть выполнены также как одно целое. По мере опускани  пуансона создаетс  давление в камерах 1 и 7. До момента достижени  требуемого значени  давлени  в кольцевой камере истечени  материала 8 из нее нет. Материал находитс  в замкнутом1 объеме, обеспечива  радиальное обжатие пуансона 6. Как только начинаютс  аллотропические превращени  в веществе 3, его объем уменьшаетс  и давление в реакционной камере 1 начинает падать.When an ultrahigh pressure is created in a solid, it is placed in the reaction chamber 1, the annular chamber is filled with plastic material 8. and a step punch is introduced into matrices 2 and 4, respectively, with its parts 6 and 5. The step punch can be made integral. A force FI is applied from the press to the larger punch stage and a force F2, which prevents the material 8 from flowing out into the gap between the dies, is applied to the upper die. Dies 2 and 4 can also be made as a whole. As the plunger lowers, pressure is created in chambers 1 and 7. Until the required pressure in the annular chamber is reached, there is no outflow of material 8 from it. The material is in a closed volume 1, providing a radial compression of the punch 6. As soon as allotropic transformations in the substance 3 begin, its volume decreases and the pressure in the reaction chamber 1 begins to drop.

Пуансон начинает перемещатьс , сжима  материал 8. При этом открывают фильеру 9 и часть материала 8 истекает в окружающую среду, но необходимое радиальное сжатие пуансона сохран етс , так как благодар  силам трени  сохран еус  достаточное давление в камере 7. Если используют деформирующий элемент 11, то при перемещении пуансона сминаютс  перемычки . 13 и излишек пластичного материала 8 поступает в отверсти  12, заполн   их. Таким образом происходит сохранение необходимого давлени  в реакционной камере без чрезмерного увеличени  давлени  вThe punch begins to move, compressing the material 8. At the same time, the die 9 is opened and part of the material 8 flows into the environment, but the necessary radial compression of the punch is maintained, since due to the friction forces, sufficient pressure is stored in the chamber 7. If the deformation element 11 is used, then when moving the punch, the jumpers are crushed. 13 and excess plastic material 8 enters the holes 12, filling them. Thus, the necessary pressure is maintained in the reaction chamber without an excessive increase in pressure in

кольцевой камере. При этом давление в камере 7 измен етс  экспоненциально при перемещении пуансона, если материал из нее не удал ть.annular chamber. The pressure in the chamber 7 changes exponentially with the movement of the punch, if the material is not removed from it.

Пример. Было изготовлено устройство дл  реализации указанного способа, аналогичное изображенному на фиг; 1,Example. A device has been manufactured for implementing this method, similar to that shown in FIG. 1,

Синтезируемое вещество - смесь гра- фитоподобного нитрида бора с МдВа. В качестве пластического материала использовалс  графитоподобный нитрид бора. Объем реакционной камеры 6,3 см ; кольцевой камеры 11,7 см . После загрузки веществ и установки пуансона на прессеThe synthesized substance is a mixture of graphite-like boron nitride with MDVa. Graphite-like boron nitride was used as a plastic material. The volume of the reaction chamber is 6.3 cm; annular chamber 11.7 cm. After loading the substances and installing the punch on the press

Д0137А было создано сверхвысокое давление 6,0 гПа. После нагрева до темперарату- ры 1900°С велс  синтез в течение 60 с. Выход кристаллов кубического нитрида бора составил в среднем 170...180 карат, размер кристалла - 30...100 мкм. Средн   стойкость пуансона 260 - 280 пресс-спеканий .D0137A an ultrahigh pressure of 6.0 hPa was created. After heating to a temperature of 1900 ° С, synthesis was carried out for 60 s. The output of crystals of cubic boron nitride averaged 170 ... 180 carats, the crystal size - 30 ... 100 microns. The average resistance of the punch 260 - 280 press sintering.

Поскольку достигнуто значительное увеличение выхода кристаллов СТМ, постольку обеспечиваетс  значительный экономический эффект. Since a significant increase in the yield of STM crystals has been achieved, a significant economic effect is achieved.

.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  .Formula and sampling

,1. Способ создани  сверхвысоких давлений в твердом теле дл  синтеза сверхтвердых материалов, включающий размещение исходного вещества в устройстве сверхвысокого давлени  типа поршень - цилиндр со ступенчатым пуансоном и его,1. A method of generating ultrahigh pressures in a solid for the synthesis of superhard materials, comprising placing the starting material in a piston-cylinder type superhigh pressure device with a stepped punch and its

осевое перемещение при одновременном радиальном обжатии в кольцевой камере, заполненной пластичным материалом, о т- л и чающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода готовой продукции и улучшени  ее качества, после достижени  заданного давлени  в кольцевой камере перемещени  ступенчатого пуансона осущест- вл ют при одновременном удалении пластичного материала из кольцевой камеры , обеспечива  тем самым в ней заданное давление.axial movement with simultaneous radial compression in an annular chamber filled with plastic material, which requires that, in order to increase the yield of the finished product and improve its quality, after reaching the preset pressure in the annular chamber, the movement of the step punch is carried out at simultaneously removing the plastic material from the annular chamber, thereby providing a predetermined pressure therein.

2. Способ по п.1, отличающийс  тем, что пластичный материал удал ют путем его истечени  через фильеры с регули- руемым сечением.2. The method according to claim 1, characterized in that the plastic material is removed by expiration through a die with an adjustable cross section.

3. Способ по п.1 .отличающийс  тем, что пластичный материал перепускают в заранее выполненные в кольцевой камере емкости, которые раскрываютс  после до- стижени  заданного давлени  и заполн ютс  по мере перемещени  пуансона.3. The method according to claim 1, characterized in that the plastic material is passed into containers previously made in the annular chamber, which open after reaching a predetermined pressure and fill up as the punch moves.

РедакторEditor

фа 3.2 Составитель В. Яровенко Техред М.МоргенталКорректор В. Петрашfa 3.2 Compiled by V. Yarovenko Tehred M. Morgenthal Corrector V. Petrash

SU894768380A 1989-12-14 1989-12-14 Method of building-up superhigh pressures RU1804344C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894768380A RU1804344C (en) 1989-12-14 1989-12-14 Method of building-up superhigh pressures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894768380A RU1804344C (en) 1989-12-14 1989-12-14 Method of building-up superhigh pressures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1804344C true RU1804344C (en) 1993-03-23

Family

ID=21484291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894768380A RU1804344C (en) 1989-12-14 1989-12-14 Method of building-up superhigh pressures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1804344C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Г.С.Бобровничий Аппараты сверхвысокого давлени . М.: Знание, 1972, с, 12 - 13. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3015855A (en) Method of and device for making hollow bodies
US3556414A (en) Method and apparatus for disrupting cells
JPS6233282B2 (en)
US5490969A (en) Mould for isostatic pressing
EP1917211A2 (en) An apparatus and method for growing a synthetic diamond
US5409662A (en) Method and apparatus for extruding powder material
US5110542A (en) Rapid densification of materials
US6309206B1 (en) Plant for forming ceramic tiles, including those of large dimensions, by means of a partially isostatic molds
US3897531A (en) Manufacture of compressed-powder bodies
US5937263A (en) Cup-shaped porous metal ultra-high efficiency filter and method of making same
US7467937B1 (en) Preloaded threads for a high-temperature high-pressure press
US3832100A (en) Tooling for receiving and supporting a quantity of powder material to be pressed into a self-supporting compact
RU1804344C (en) Method of building-up superhigh pressures
KR19990082101A (en) Method and apparatus for compressing materials
US5631029A (en) Mould for isostatic pressing
US4063941A (en) Method for loading and unloading an isostatic press for compression of pre-formed powder objects
US4738610A (en) Isostatic press using a shape memory alloy
JP2836139B2 (en) Slip casting equipment
US4441874A (en) Apparatus for differential expansion volume compaction
US20020192102A1 (en) Method of producing powder compacts and foil or film-like mold members for use in the method
GB2238964A (en) Pressing oil from vegetable matter
SU1452659A1 (en) Apparatus for compacting articles from powder by applying fluid pressure
SU1405968A1 (en) Apparatus for hydrostatic compacting of powders
SU1224103A1 (en) Press mould for producing articles with walls of irregular thickness
SU1205999A1 (en) Apparatus for compacting articles from powder