RU2493012C1 - Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур - Google Patents
Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493012C1 RU2493012C1 RU2012127144/05A RU2012127144A RU2493012C1 RU 2493012 C1 RU2493012 C1 RU 2493012C1 RU 2012127144/05 A RU2012127144/05 A RU 2012127144/05A RU 2012127144 A RU2012127144 A RU 2012127144A RU 2493012 C1 RU2493012 C1 RU 2493012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- punches
- layers
- locking
- gaskets
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/004—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses involving the use of very high pressures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области изготовления синтетических алмазов с использованием многопуансонных аппаратов высокого давления. Запирающая прокладка, размещаемая между пуансонами многопуансонного устройства высокого давления и температуры, имеет форму трапеции и состоит из трех слоев, один из которых выполнен из стеклотекстолита, а два других слоя - из металлического материала, при этом слой из стеклотекстолита расположен между слоями из металлического материала. Запирающая прокладка слоеной структуры позволяет выращивать крупные кристаллы алмаза, так как обеспечивается надежное запирание камеры и удерживается давление при высоких температурах длительное время. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области изготовления синтетических алмазов с использованием многопуансонных аппаратов высокого давления.
Для синтеза алмазов, в том числе, выращивания монокристаллов алмазов, широко используются многопуансонные устройства высокого давления и температур типа «разрезная сфера». Устройство содержит пуансоны, имеющие форму усеченной пирамиды, меньшие основания которых при сближении вдоль осей, сходящихся в одной точке, образуют камеру в виде правильного многогранника для размещения контейнера с реакционной ячейкой. Между боковыми поверхностями пуансонов расположены запирающие прокладки. Прокладки обеспечивают герметизацию реакционной зоны, создают объемное сжатие контейнеру, обеспечивают боковую поддержку пуансонов и выполняют роль электроизоляторов твердосплавных пуансонов.
Запирающие прокладки изготавливают разной конструкции и из различных материалов. Наиболее распространенными материалами для изготовления прокладок являются такие природные материалы, как пирофиллит (агальматолит), катлинит и другие. Прокладки из этих материалов широко используются в устройствах высокого давления и температур различных типов: аппараты типа «чечевица», «Белт», многопуансонные аппараты типа «разрезная сфера» и др. (US №2941242, B01J 3/06, 1960 г., US №3727028, B01J 3/06, 1973 г., US №3647331, B01J 3/06, 1975 г., US №3350743, B01J 3/06, 1967 г., US №3915605, B01J 3/06, 1975 г.). Известны устройства, в которых запирающие прокладки выполнены из упруго-пластичных материалов таких, как полиэтилен низкого давления (RU №2195363, кл. B01J 3/06, 2001 г.), резина (US №20030154913, B01J 3/06, 2003г.), пластик (US №2941243, B01J 3/06, 1960г.). Известно устройство, в котором между пуансонами устанавливают запирающую прокладку из металла с модулем упругости более 100 МПа: меди, титана или железа (RU № 2343969, B01J 3/06, 2001 г.). Известны устройства, в которых используют прокладки, составленные из слоев пирофиллита и металла (US №2941246, B01J 3/06, 1960 г., US №3030661, B01J 3/06, 1962 г., US №2941252, B01J 3/06, 1960, US №3147433, B01J 3/06, 1964 г.).
В устройствах, в которых применяются известные прокладки для получения в контейнере требуемого давления, к пуансонам необходимо прикладывать значительные дополнительные нагрузки, чтобы обеспечить деформацию контейнера и компенсировать усилие, затрачиваемое на более пластичное деформирование прокладок. При этом сокращается рабочий объем камеры высокого давления. Такие прокладки в основном используются в устройствах для получения алмазного порошка или кристаллов небольших размеров, синтез которых протекает короткое время от нескольких секунд до 10-40 минут.
Известна запирающая прокладка, которая устанавливается между пуансонами в многопуансонном устройстве типа «разрезная сфера». В камере устройства размещается контейнер с реакционной шихтой, изготовленный либо из монолитов природных минералов, например, из пирофиллита или литографского камня, либо из уплотненной смеси огнеупорных окислов со связкой из хлорида натрия. В зазоре между пуансонами размещают запирающие прокладки, которые состоят из металлической пластины и двух керамических пластин, расположенных с двух сторон металлической пластины (RU №2077375, B01J 3/00, 1994 г.). Недостаток запирающих прокладок состоит в том, что керамические пластины достаточно хрупкие, практически не сжимаются, поэтому не могут обеспечить надежного запирания камеры.
Наиболее близким техническим решением является запирающая прокладка, предназначенная для установки между пуансонами в многопуансонном устройстве высокого давления и температуры, выполненная в форме трапеции и содержащая слой из материала на полимерной основе, например, из поливинилхлорида, полиакрилата, полиметилакрилата полиметилметакрилата, полиэстера, полипропилена, полиэтилена, полиуретана, и слой металла (WO №2007002339, В32В 15/04, 2007 г.). Недостаток прокладки заключается в том, что перечисленные материалы являются достаточно мягкими, при высоких температурах сильно текут, создавая опасность возникновения коротких замыканий, и не могут надежно запирать камеру на длительное время при выращивании крупных кристаллов алмаза.
Технической задачей является разработка запирающей прокладки, которая обеспечит надежное запирание камеры в реакционном объеме, позволит длительное время удерживать высокие давления при высоких температурах для выращивания крупных кристаллов алмаза.
Техническая задача решается тем, что запирающая прокладка, размещаемая между пуансонами многопуансонного устройства высокого давления и температуры, имеющая форму трапеции и состоящая из слоя, выполненного из пластического материала и металлического слоя, дополнительно снабжена вторым металлическим слоем, а слой, выполненный из пластического материала расположен между металлическими слоями, при этом в качестве пластического материала для промежуточного слоя выбран стеклотекстолит.
Сущность изобретения заключается в том, что расположенные снаружи металлические слои создают возможность плотно подгонять прокладки к пуансонам, стеклотекстолит имеет высокую прочность на растяжение и в совокупности прокладка с такой слоистой структурой позволяет надежно запирать камеру при высоких давлениях и температурах на длительное время.
На фиг.1 показаны пуансоны многопуансонного устройства, между которыми размещены запирающие прокладки.
На фиг.2 показана запирающая прокладка в форме трапеции.
На фиг.3 показана прокладка в разрезе.
На фиг.4 показано расположение прокладки на грани пуансона.
Многопуансонные устройства содержат твердосплавные пуансоны поз. 1, представляющие собой правильную пирамиду с усеченной вершиной. Грани поз. 2 такой пирамиды имеют контур трапеции. Запирающие прокладки поз. 3, размещаются между пуансонами, образующими рабочую камеру поз. 4 для размещения контейнера поз. 5 с реакционной шихтой. Запирающая прокладка поз. 3 выполнена в форме трапеции, которая повторяет контур грани пуансона многопуансоного устройства. Прокладка состоит из двух металлических слоев поз. 6 и расположенного между ними промежуточного слоя поз 7, выполненного из стеклотекстолита.
Металлический слой прокладки должен быть изготовлен из металла или сплава, характеризующегося высокой твердостью и прочностью. Подходящим материалом для металлического слоя является пружинная сталь 65Г. Стеклотекстолит является пластиком, состоящим из стеклоткани, стекловолокна и т.п., пропитанных синтетической смолой. Стеклотекстолит удовлетворяет требования к запирающим прокладкам по электрофизическим, прочностным и термостойким свойствам. Кроме того, оба материала имеют одинаковое течение в условиях высоких давлений и температур. По уровню деформации такая композиционная прокладка соответствует керамическому контейнеру повышенной плотности, обеспечивает его надежное запирание и удерживает температуру и давление длительное время. В процессе нагружения камеры, в которой располагается контейнер с реакционной шихтой, зона вытекания материала контейнера между твердосплавными пуансонами не превышала 2 мм, что позволяет создавать в камере необходимое давление при меньших усилиях нагружения пуансонов и полностью использовать реакционный объем КВД.
Запирающие прокладки изготавливают следующим образом: из листа стали и стеклотекстолита вырубают заготовки в форме трапеции с размерами соответствующими размерам поверхности пуансонов. Полученные заготовки склеивают в пакет и устанавливают между твердосплавными пуансонами. Для удобства установки прокладок делают две заготовки, каждая из которых содержит два слоя: слой из металла и слой из стеклотекстолита. К каждой поверхности пуансона приклеивают двухслойную заготовку так, чтобы металлический слой примыкал к поверхности пуансона. При сборке пуансонов слой из стеклотекстолита образовывает единый слой, расположенный между металлическими слоями.
После сборки устройства осуществляют нагружение камеры, при котором в начальный период нагружения до момента соприкосновения пуансонов с контейнером, а также в процессе «выбирания» пористости контейнера, прокладки легко деформируются, уменьшаясь по высоте, в результате чего происходит сближение пуансонов. В дальнейшем деформирование прокладок уменьшается и прокладка начинает препятствовать вытеканию материала контейнера в зазоры между пуансонами. В контейнере при этом генерируется давление до требуемой величины и удерживается длительное время. При достижении необходимого давления производят нагрев реакционной шихты. После окончания рабочего цикла прекращают подачу электрического тока, снижают давление на пуансоны, контейнер извлекают из устройства.
Прокладки были использованы в многопуансонпом устройстве «разрезная сфера». При давлении Р=6,5 ГПа и температуре Т=1500°С в течение 120 часов были выращены монокристаллы алмаза размером 1,6-2,0 мм.
Таким образом, выполнение запирающей прокладки слоеной структуры, содержащей слой из стеклотекстолита, размещенный между металлическими слоями, позволяет выращивать крупные кристаллы алмаза, благодаря тому, что прокладка обеспечивает надежное запирание камеры и удерживать давление при высоких температурах длительное время.
Claims (1)
- Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур, размещаемая между пуансонами, имеющая форму трапеции и состоящая из слоя, выполненного из пластического материала, и металлического слоя, отличающаяся тем, что прокладка дополнительно снабжена вторым металлическим слоем, а слой, выполненный из пластического материала, расположен между металлическими слоями, при этом в качестве пластического материала для промежуточного слоя выбран стеклотекстолит.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012127144/05A RU2493012C1 (ru) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012127144/05A RU2493012C1 (ru) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2493012C1 true RU2493012C1 (ru) | 2013-09-20 |
Family
ID=49183317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012127144/05A RU2493012C1 (ru) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2493012C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557612C1 (ru) * | 2014-06-03 | 2015-07-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94013122A (ru) * | 1994-04-12 | 1996-08-27 | Российско-шведское совместное предприятие "ХОРОС" | Многопуансонная установка шарового типа для создания высоких давлений и температур |
RU2077376C1 (ru) * | 1995-04-03 | 1997-04-20 | Маргарита Яковлевна Кацай | Аппарат высокого давления |
US5858178A (en) * | 1994-03-22 | 1999-01-12 | Lautenschlaeger; Werner | Process and device for preparing and/or extracting samples using a vaporizable agent at high temperature |
EP1222021A1 (en) * | 1999-07-05 | 2002-07-17 | Sinvent AS | Multi-test assembly for evaluating, detecting and monitoring processes at elevated pressure |
RU2279908C2 (ru) * | 2000-08-11 | 2006-07-20 | Даймонд Инновейшнз Инк. | Получение алмазов под воздействием высокого давления и высокой температуры |
RU2332254C2 (ru) * | 2003-04-03 | 2008-08-27 | Авуре Текнолоджиз Аб | Уплотнение для изостатического пресса |
-
2012
- 2012-06-29 RU RU2012127144/05A patent/RU2493012C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5858178A (en) * | 1994-03-22 | 1999-01-12 | Lautenschlaeger; Werner | Process and device for preparing and/or extracting samples using a vaporizable agent at high temperature |
RU94013122A (ru) * | 1994-04-12 | 1996-08-27 | Российско-шведское совместное предприятие "ХОРОС" | Многопуансонная установка шарового типа для создания высоких давлений и температур |
RU2077376C1 (ru) * | 1995-04-03 | 1997-04-20 | Маргарита Яковлевна Кацай | Аппарат высокого давления |
EP1222021A1 (en) * | 1999-07-05 | 2002-07-17 | Sinvent AS | Multi-test assembly for evaluating, detecting and monitoring processes at elevated pressure |
RU2279908C2 (ru) * | 2000-08-11 | 2006-07-20 | Даймонд Инновейшнз Инк. | Получение алмазов под воздействием высокого давления и высокой температуры |
RU2332254C2 (ru) * | 2003-04-03 | 2008-08-27 | Авуре Текнолоджиз Аб | Уплотнение для изостатического пресса |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557612C1 (ru) * | 2014-06-03 | 2015-07-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10994491B2 (en) | Architected materials for enhanced energy absorption | |
CN100441282C (zh) | 六面顶金刚石合成压机的超高压模具 | |
IL200999A0 (en) | Composite ballistic fabric structures | |
MX2011011657A (es) | Micropelotillas compuestas de geometria controlada para usarse en moldeado por comprension. | |
RU2493012C1 (ru) | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур | |
MX2016015637A (es) | Metodo y aparato para fabricar un componente de intercalacion o tipo sandwich y el componente de intercalacion o tipo sandwich. | |
GB201210876D0 (en) | Inserts and method for making same | |
ATE477685T1 (de) | Verbundmaterial mit in eine metall- oder metallegierungsmatrix eingebetteten ultraharten partikeln und daraus hergestellte membrane | |
MY144074A (en) | Process for producing shaped bodies from a mixture of particulate natural materials and thermoplastic binder | |
KR20180030136A (ko) | 복합 재료, 이를 포함하는 부품 및 이의 사용 방법 | |
EP2774905A1 (en) | Ceramic matrix composite | |
CA2656876A1 (en) | Method of cultivating cell or tissue | |
US9764523B2 (en) | High pressure carbide component with surfaces incorporating gradient structures | |
RU2009106711A (ru) | Абразивные прессовки | |
CN203507962U (zh) | 一种高温高压合成模 | |
JP2007331222A (ja) | 凹凸表面材 | |
RU2557612C1 (ru) | Запирающая прокладка для многопуансонного устройства высокого давления и высоких температур | |
IL183593A0 (en) | Plastic material | |
CN212389900U (zh) | 一种仿生结构防水密封橡胶垫 | |
CN208982561U (zh) | 一种采用横铺竖铺交错设置的双拱叠合变刚度板簧 | |
KR101176991B1 (ko) | 펄단추의 제조방법 | |
CN202265987U (zh) | 橡胶地板材的改良结构 | |
CN202079846U (zh) | 一种高抗拉金属石墨复合板 | |
Polotnyak et al. | Numerical simulation of the mechanical state of the two-stage multi-anvil high pressure apparatus | |
CN203879388U (zh) | 复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170630 |