SU818640A1 - Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature - Google Patents

Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature Download PDF

Info

Publication number
SU818640A1
SU818640A1 SU782628280A SU2628280A SU818640A1 SU 818640 A1 SU818640 A1 SU 818640A1 SU 782628280 A SU782628280 A SU 782628280A SU 2628280 A SU2628280 A SU 2628280A SU 818640 A1 SU818640 A1 SU 818640A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
housing
heater
casing
rings
coolant
Prior art date
Application number
SU782628280A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Ряпосов
Original Assignee
Институт Геологии И Геофизикисо Ah Cccp
Новосибирский Государственныйуниверситет
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 Институт Геологии И Геофизикисо Ah Cccp, Новосибирский Государственныйуниверситет filed Critical Институт Геологии И Геофизикисо Ah Cccp
Priority to SU782628280A priority Critical patent/SU818640A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU818640A1 publication Critical patent/SU818640A1/en

Links

Description

Изобретение относится к устройствам общего назначения для осуществления физических и химических процессов при высоких давлениях и температурах и может быть использовано, например, для выращивания кристаллов под давлением, спекания изделий из порошков и т. п.The invention relates to general-purpose devices for carrying out physical and chemical processes at high pressures and temperatures and can be used, for example, for growing crystals under pressure, sintering products from powders, etc.

Известно устройство для создания высокого гидростатического давления и температуры, содержащее корпус с центральным отверстием, в котором установлены обтюратор, нагреватель и пробка с электровводами, набор поддерживающих колец, установленных на корпусе, и каналы для подвода охлаждающей жидкости, выполненные на периферии корпуса параллельно его оси [1]. Устройство работает при давлениях до 11 кбар и температуре до 1200°С. Градиент температуры задается размерами и формой нагревателя.A device for creating high hydrostatic pressure and temperature, comprising a housing with a central hole in which a shutter, a heater and a plug with electric inputs are installed, a set of supporting rings mounted on the housing, and channels for supplying coolant made on the periphery of the housing parallel to its axis [ 1]. The device operates at pressures up to 11 kbar and temperatures up to 1200 ° C. The temperature gradient is set by the size and shape of the heater.

Известно также устройство с внутренним нагревателем на давление до 12 кбар и температурухдо 1200°С, содержащее корпус, скрепленный набором поддерживающих колец и охлаждаемый путем пропускания жидкости по спиральным каналам, выполненным на наружной поверхности корпуса [2].It is also known a device with an internal heater for pressure up to 12 kbar and temperatures up to 1200 ° C, containing a housing fastened by a set of supporting rings and cooled by passing fluid through spiral channels made on the outer surface of the housing [2].

Недостатком указанного устройства является его малая надежность, особенно при выдержках под давлением и при температуре в течение нескольких суток, из-за невысокой эффективности охлаждения устройства вследствие ограниченной площади 5 контакта охлаждающей жидкости с охлаждаемыми деталями; из-за уменьшения прочности корпуса или поддерживающих колец ввиду уменьшения площади контакта скрепляемых деталей или вследствие наличия в корпусе концентраторов напряжений в виде каналов, канавок, выточек.The disadvantage of this device is its low reliability, especially when holding under pressure and at a temperature of several days, due to the low cooling efficiency of the device due to the limited area 5 of the contact of the coolant with the cooled parts; due to a decrease in the strength of the housing or supporting rings due to a decrease in the contact area of the fastened parts or due to the presence of stress concentrators in the form of channels, grooves, grooves in the housing.

В известных устройствах, имеющих корпус со спиральными канавками, уменьшение площади контакта скрепляемых деталей составляет 30—50%, что приводит к уменьшению несущей способности корпуса на 15—25%. Осевые каналы в корпусе снижают его несущую способность и вызывают необходимость увеличения габаритов устройства или уменьшения рабочего давления.In known devices having a housing with spiral grooves, a decrease in the contact area of the fastened parts is 30-50%, which leads to a decrease in the bearing capacity of the housing by 15-25%. Axial channels in the housing reduce its bearing capacity and cause the need to increase the dimensions of the device or reduce the operating pressure.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем увеличения площади контакта охлаждающей жидкости с нагретыми деталями устройства и устранения концентраторов напряжений.The aim of the invention is to increase the reliability of the device by increasing the contact area of the coolant with the heated parts of the device and eliminate stress concentrators.

Указанная цель достигается тем, что каналы для подвода охлаждающей жидкости образованы кольцевыми проточками, вы полненными на торцовых поверхностях колец, обращенных друг к другу.This goal is achieved in that the channels for supplying coolant are formed by annular grooves made on the end surfaces of the rings facing each other.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит корпус 1 с напрессованными на него поддерживающими кольцами 2 и кожух 3. На торцовых поверхностях колец 2, обращенных друг к другу, выполнены кольцевые проточки, образующие каналы 4, в которые через отверстия 5 в кожухе 3 подается охлаждающая жидкость. В центральном отверстии корпуса 1 установлены поршень 6 с уплотнением 7, нагреватель 8 и пробка 9 с несколькими коническими изолированными электровводами 10. Нагреватель 8 сопротивлением 3—5 Ом выполнен в виде спирали из жаропрочной проволоки и изолирован от стенок корпуса экраном 11 из асбеста или пирофиллита толщиной 10—12 мм при диаметре рабочёй полости 40 мм. Пробка 9 снабжена поддерживающим кольцом 12 и уплотнением 13 и установлена на плиту 14, жестко скрепленную с кожухом 3.The device comprises a housing 1 with supporting rings 2 pressed onto it and a casing 3. On the end surfaces of the rings 2 facing each other, annular grooves are formed forming channels 4 into which coolant is supplied through the holes 5 in the casing 3. A piston 6 with a seal 7, a heater 8 and a plug 9 with several conical insulated electrical inputs 10 are installed in the central bore of the housing 1. The heater 8 with a resistance of 3-5 ohms is made in the form of a spiral of heat-resistant wire and is isolated from the housing walls with a screen 11 of asbestos or pyrophyllite with a thickness of 10-12 mm with a diameter of the working cavity of 40 mm. The tube 9 is equipped with a support ring 12 and a seal 13 and is mounted on a plate 14, rigidly fastened to the casing 3.

Устройство работает следующим образом. ;The device operates as follows. ;

Пробка 9 и ячейка высокого давления, содержащая нагреватель 8, образец и термопары (на чертеже не показаны) устанавливаются в отверстии корпуса 1, опорная плита 14 скрепляется с кожухом 3. Затем в центральное отверстие наливается рабочая жидкость, например силиконовое масло, и устанавливается поршень 6. Устройство помещается на подштамповой плите пресса. При приложении усилия пресса к торцу поршня 6 осуществляется сжатие рабочей жидкости в центральном отверстии корпуса 1. По достижении заданного давления к нагревателю 8 подается электрический ток, а в кольцевые каналы 4 через отверстие 5 в кожухе 3 — охлаждающая жидкость. Необходимый градиент температуры в рабочем объеме достигается изменением расхода охлаждающей жидкости.A plug 9 and a high pressure cell containing a heater 8, a sample and thermocouples (not shown) are installed in the hole of the housing 1, the base plate 14 is fastened to the casing 3. Then, a working fluid, for example silicone oil, is poured into the central hole and a piston 6 is installed The device is placed on a press die plate. When a press is applied to the end face of the piston 6, the working fluid is compressed in the central bore of the housing 1. Upon reaching a predetermined pressure, electric current is supplied to the heater 8, and coolant is supplied to the annular channels 4 through the bore 5 in the housing 3. The required temperature gradient in the working volume is achieved by changing the flow rate of the coolant.

После выдержки образца при заданных параметрах электронагрев и подача охлаждающей жидкости прекращаются, включается обратный ход пресса, устройство демонтируется.After the sample is held at the specified parameters, the electric heating and the supply of coolant are stopped, the return stroke of the press is turned on, the device is dismantled.

В данном устройстве эффективность охлаждения увеличена по сравнению с известным устройством в 2,2 раза вследствие увеличения до 5 раз площади контакта охлаждающей жидкости с нагретыми деталями.In this device, the cooling efficiency is increased compared with the known device by 2.2 times due to an increase of up to 5 times the area of contact of the coolant with the heated parts.

Благодаря повышению эффективности охлаждения и отсутствию концентраторов напряжений в корпусе увеличена надежность устройства, что позволяет повысить давление до 20 кбар при температуре до 1200°С.Due to the increased cooling efficiency and the absence of stress concentrators in the housing, the reliability of the device is increased, which allows to increase the pressure up to 20 kbar at a temperature of up to 1200 ° C.

Claims (2)

полненными на торцовых поверхност х колец , обращенных друг к другу. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит корпус 1 с напрессованными на него поддерживающими кольцами 2 и кожух 3. На торцовых поверхност х колец 2, обращенных друг к другу, выполпены кольцевые проточки, образующие каналы 4, в которые через отверсти  5 в кожухе 3 подаетс  охлаждающа  жидкость. В центральном отверстии корпуса 1 установлены поршень 6 с уплотнением 7, нагреватель 8 и пробка 9 с несколькими коническими изолированными электровводами 10. Нагреватель 8 сопротивлением 3-5 Ом выполнен в виде спирали из жаропрочной проволоки и изолирован от стенок корпуса экраном 11 из асбеста или пирофиллита толщиной 10-12 мм при диаметре рабочей полости 40 мм. Пробка 9 снабжена поддерживающим кольцом 12 и уплотнением 13 и установлена на плиту 14, жестко скреплепную с кожухом 3. Устройство работает следующим образом .; Нробка 9 и  чейка высокого давлени , содержаща  нагреватель 8, образец и термопары (на чертеже не показаны) устанавливаютс  в отверстии корпуса 1, опорна  плита 14 скрепл етс  с кожухом 3. Затем в центральное отверстие наливаетс  рабоча  жидкость, например силиконовое масло, и устанавливаетс  поршень 6. Устройство помещаетс  на подштамповой плите пресса. При приложении усили  пресса к торцу поршн  6 осуществл етс  сжатие рабочей жидкости в центральном отверстии корпуса 1. По достижении заданного давлени  к нагревателю 8 подаетс  электрический ток, а в кольцевые каналы 4 через отверстие 5 в кожухе 3 - охлаждающа  жидкость. Необходимый градиент температуры в рабочем объеме достигаетс  изменёиием расхода охлаждающей жидкости. После выдержки образца при заданных параметрах электронагрев и подача охлаждающей жидкости прекращаютс , включаетс  обратный ход пресса, устройство демонтируетс . В данном устройстве эффективность охлаждени  увеличена по сравнению с известным устройством в 2,2 раза вследствие увеличени  до 5 раз площади контакта охлаждаюп1,ей жидкости с нагретыми детал ми . Благодар  повышению эффективности охлаждени  и отсутствию концентраторов напр жений в корпусе увеличена надежность устройства, что позвол ет повысить давление до 20 кбар при температуре до 1200°С. Формула изобретени  Устройство дл  создани  высокого гидростатического давлени  и температуры, содержащее корпус с центральным отверстием , в котором установлены поршень, нагреватель и пробка с электровводами, набор поддерживающих колец, установленных на корпусе, и каналы дл  подвода охлаждающей жидкости, отличающеес   тем, что, с целью повышени  надежиости устройства, каналы дл  подвода охлаждающей жидкости образованы кольцевыми проточками, выполненными на торцовых поверхност х колец, обращенных друг к другу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Преображенский А. Я., Степанов В. А. Выращивание монокристаллов под высоким газовым давлением. «Приборы и техника эксперимента, 1965, № 2, 196-198. filled on the face surfaces of the rings facing each other. The drawing shows the proposed device. The device comprises a housing 1 with supportive rings 2 pressed on it and a casing 3. On the end surfaces of the rings 2 facing each other, annular grooves are formed, forming channels 4 into which cooling fluid is fed through the holes 5 in the casing 3. A piston 6 with a seal 7, a heater 8 and a stopper 9 with several conical insulated electric leads 10 are installed in the central opening of the housing 1. The heater 8 with a resistance of 3-5 Ohms is made in the form of a spiral of heat-resistant wire and is insulated from asbestos or pyrophyllite 11 10-12 mm with a working cavity diameter of 40 mm. The stopper 9 is provided with a supporting ring 12 and a seal 13 and is mounted on the plate 14, rigidly fastened with the casing 3. The device works as follows.; The casing 9 and the high pressure cell containing the heater 8, the sample and thermocouples (not shown) are installed in the opening of the housing 1, the base plate 14 is attached to the casing 3. Then the working fluid, for example silicone oil, is poured into the central opening and a piston is installed 6. The device is placed on the press plate. When a pressing force is applied to the end of the piston 6, the working fluid is compressed in the central opening of the housing 1. When the specified pressure is reached, electric current is supplied to the heater 8, and cooling fluid is fed to the annular channels 4 through the opening 5 in the housing 3. The required temperature gradient in the working volume is achieved by varying the coolant flow rate. After the sample is held at the specified parameters, the electrical heating and coolant supply are stopped, the press reverses, the device is dismantled. In this device, the cooling efficiency is increased 2.2 times as compared with the known device due to an increase in the contact area up to 5 times by cooling 1, it has liquid with heated parts. Due to the increased cooling efficiency and the absence of stress concentrators in the housing, the reliability of the device is increased, which makes it possible to increase the pressure to 20 kbar at a temperature of up to 1200 ° C. Apparatus of the Invention A device for creating a high hydrostatic pressure and temperature, comprising a housing with a central hole in which a piston, a heater and a stopper with electrical leads are installed, a set of supporting rings mounted on the housing, and channels for supplying a coolant, characterized in that increasing the reliability of the device, the channels for the supply of coolant are formed by annular grooves made on the end surfaces of the rings facing each other. Sources of information taken into account in the examination 1. Preobrazhensky A. Ya., Stepanov V. A. Growing single crystals under high gas pressure. “Instruments and Experimental Technique, 1965, No. 2, 196-198. 2.Циклис Д. С. Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлени х. М., «Хими , 1976, с. 119, рис. 3.43 (прототип).2. Tsiklis D.S. Technique of physicochemical studies at high and superhigh pressures. M., “Himi, 1976, p. 119, fig. 3.43 (prototype). ////
SU782628280A 1978-06-08 1978-06-08 Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature SU818640A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782628280A SU818640A1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782628280A SU818640A1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU818640A1 true SU818640A1 (en) 1981-04-07

Family

ID=20770000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782628280A SU818640A1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU818640A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001036080A1 (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Strecon A/S High-pressure tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001036080A1 (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Strecon A/S High-pressure tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3107395A (en) High pressure high temperature apparatus
GB971157A (en) Reaction vessel for high pressure high temperature apparatus
US2941243A (en) High temperature high pressure apparatus
JPH08505677A (en) High speed thermomechanical actuator
GB922619A (en) A new high-pressure die
SU818640A1 (en) Apparatus for producing high-hydrostatic pressure and temperature
US3313004A (en) High pressure electrical resistance cell
US3546413A (en) High temperature high pressure apparatus
AU4321900A (en) Isostat for the treatment of materials in liquid
US4103100A (en) Cell adapted for producing high temperatures and high pressures
US4681995A (en) Heat pipe ring stacked assembly
JPS6224237Y2 (en)
KR930703129A (en) Electric pulse power vacuum press
JPS6338885A (en) High-pressure sintering furnace
CN2845971Y (en) Temperature difference electric material hot press device
SU705288A1 (en) High-pressure piston piezometer
US3674904A (en) Furnace for making fused quartz hollow slugs
RU1302505C (en) Device for creating super-high pressure and temperature
JPS6230543A (en) Apparatus for generating ultrahigh pressure and high temperature
SU366981A1 (en) ALL-UNION
JPH0240491A (en) Method and apparatus for hot isotactic molding in oxidative atmosphere
GB1409410A (en) Method and apparatus for rapid isostatic pressing
SU1069951A1 (en) Apparatus for hot isostatic compacting of powder
Brouha et al. A Reliable Teflon Cell with Many Electrical Leads for Pressures up to 40 Kilobars
WO2020240213A1 (en) Apparatus and methods for the manufacture of synthetic diamonds