Патенты автора Выбыванец Валерий Иванович (RU)

Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано при создании долгоресурсных термоэмиссионных электрогенерирующих каналов (ЭГК). Предложена конструкция твэла, включающего герметичную оболочку, выполненную из упрочненного монокристаллического сплава W-Ta или W-Nb, и расположенный внутри дисперсионный сердечник на основе диоксида урана, частицы которого равномерно распределены в матрице из поликристаллического молибдена. При этом в сердечнике выполнен центральный канал, величина которого выбрана из соотношения: , где ; - относительное увеличение объема (распухание) топливного сердечника; dк - диаметр центрального канала; dсерд - наружный диаметр топливного сердечника. Изобретение позволяет создать термоэмиссионный твэл дисперсионного типа с обеспечением пространственной стабильности оболочки твэла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано при создании многоэлементных электрогенерирующих каналов (ЭГК), встроенных в активную зону термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТРП) космического назначения. Технический результат - повышение пространственной стабильности при работе ЭГК и ресурса его работы . Многоэлементный ЭГК включает многослойный металлокерамический коллекторный пакет, внутренний слой которого разделен керамической изоляцией на отдельные участки, образующие коллекторы, и коаксиально размещенные в нем с радиальным зазором электрогенерирующие элементы (ЭГЭ) в виде цилиндрических эмиттерных оболочек из монокристаллического сплава Мо+(3÷6) % масс. Nb. Внутри оболочек размещены сердечники из пористого диоксида урана. Сердечники крайних ЭГЭ по одному с каждой стороны ЭГК выполнены с пористостью 3÷5% при преимущественном размере пор 5÷10 мкм. Сердечники промежуточных ЭГЭ выполнены с преимущественным размером пор 20÷60 мкм, а пористость в них выбрана по расчетной формуле. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано при проектировании и испытаниях термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) преимущественно для космических ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Способ определения внутренних параметров и выходных характеристик цилиндрического ТЭП с монокристаллическим полигранным эмиттером включает измерение вольт-амперных характеристик экспериментального ТЭП с изотермичными и эквипотенциальными электродами и математическое моделирование на основе полученных ВАХ процессов теплоэлектропроводности в ТЭП. Согласно изобретению определяют преимущественную ориентацию кристаллографических граней и площадь поверхности, занятую каждой из этих граней по окружности эмиттера. Измеряют ВАХ по меньшей мере двух экспериментальных плоских ТЭП с монокристаллическими моногранными эмиттерами, ориентация кристаллографических граней на поверхности каждого из которых соответствует одной из выявленных преимущественных ориентаций граней полигранного эмиттера. Получают зависимость плотности тока в межэлектродном зазоре цилиндрического ТЭП от азимутального направления из установленного соотношения. Полученную зависимость плотности тока от азимутального направления используют при математическом моделировании процессов в ТЭП. Технический результат - возможность получить азимутальные распределения температур и электрических потенциалов электродов, повышение точности определения выходных характеристик цилиндрических ТЭП с монокристаллическим эмиттером. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано при получении таблеток из диоксида урана для высокотемпературных вентилируемых твэлов преимущественно термоэмиссионных реакторов-преобразователей (ТРП) встроенного типа. Способ получения таблетированного диоксида урана включает измельчение спеченных заготовок из диоксида урана, приготовление шихты на основе измельченных заготовок с добавлением высокоактивного мелкодиперсного порошка диоксида урана и связки, прессование и спекание таблеток. При этом шихту формируют из исходных измельченных заготовок с фракционным составом в диапазоне 200 - 315 мкм и высокоактивного мелкодисперсного порошка диоксида урана в количестве 8 - 12 % масс. Изобретение обеспечивает получение таблеток диоксида урана с преимущественным размером пор 20 - 60 мкм при общей пористости 10 - 20 % в обеспечении формирования оптимальной структуры диоксида урана в начальный период эксплуатации твэла. 2 ил.

Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к получению модельного ядерного топлива на основе диоксида урана, включающего имитаторы продуктов деления (ИПД). Способ получения таблетированного модельного ядерного топлива включает подготовку и сухое смешивание порошков диоксида урана и ИПД, приготовление шихты, прессование и спекание. При этом ТПД разделяют на группы по химическому состоянию в диоксиде урана и осуществляют предварительное смешивание внутри каждой группы, после чего все группы объединяют и смешивают с удвоенной массой диоксида урана. Полученную смесь объединяют с оставшейся массой диоксида урана в несколько приемов, включающих промежуточное перемешивание. Спекание ведут в вакууме, температуру спекания поднимают ступенчато в несколько этапов до прекращения газовыделения на каждом из них, при этом для ИПД с температурой плавления ниже 800°C выдержки проводят при температурах, составляющих 0,8 от температуры их плавления, а для остальных ИПД - 0,5 от их средней температуры плавления. Технический результат - уменьшение объемной неоднородности и повышение равномерности распределения ИПД в модельном топливе. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быт использовано при испытаниях изделий на термическую стойкость. Заявлен способ испытаний полых изделий на термостойкость, заключающийся в нагреве изделия изнутри и охлаждении снаружи. Согласно изобретению внутрь изделия помещают нагреватель из теплоемкого материала, а изделие с нагревателем помещают в заполненную инертным газом капсулу из жаростойкого материала. Капсулу с изделием герметизируют, после чего полученную сборку нагревают до температуры не более допустимой температуры капсулы и осуществляют выдержку при указанной температуре до состояния выравнивания температуры всех составляющих изделия. Затем сборку охлаждают до заданной температуры с заданной скоростью, изделие извлекают из капсулы, а о термостойкости изделия судят по наличию в нем дефектов сверх допустимых величин. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области выращивания из расплава профилированных кристаллов тугоплавких соединений методом Степанова и изготовления из них монокристаллических цилиндрических шайб, которые могут быть использованы в приборостроении, машиностроении. Способ изготовления монокристаллических цилиндрических шайб включает выращивание монокристаллов в виде лент, толщина которых превышает диаметр шайб, затем профилированные ленты режут перпендикулярно их продольной оси на бруски квадратного поперечного сечения со стороной квадрата, равной толщине ленты, после чего бруски обрабатывают до требуемого диаметра с получением цилиндрических стержней для последующей их резки на шайбы. Изобретение обеспечивает получение с высоким выходом годного шайб с высоким структурным совершенством и оптическим качеством. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии высокочистых металлов и может быть использовано при выращивании монокристаллических дисков из тугоплавких металлов и сплавов на их основе методом бестигельной зонной плавки (БЗП) с электронно-лучевым нагревом. Способ включает формирование расплавленной зоны 12 между поликристаллической заготовкой 5 и боковой поверхностью горизонтально расположенного цилиндрического затравочного кристалла 6, выдержку расплавленной зоны в течение времени, необходимого для стабилизации тепловых условий роста монокристаллического диска, наплавление расплава на боковую поверхность затравочного кристалла в процессе перемещения затравочного кристалла в вертикальном направлении роста монокристалла и вращения затравочного кристалла в направлении наступления фронта кристаллизации, при этом в процессе роста автоматически измеряют текущий диаметр монокристаллического диска, по результатам измерений которого задают скорости перемещения и вращения заготовки 5 и затравочного кристалла 6, перемещение затравочного кристалла в процессе роста осуществляют непрерывно в течение всего процесса роста монокристаллического диска. Способ осуществляют в устройстве, включающем ростовую камеру 1 с верхним 3 и нижним 2 штоками для перемещения, соответственно, поликристаллической заготовки 5 и затравочного кристалла 6, дополнительный привод 4 для наплавления жидкого металла из расплавленной зоны на боковую поверхность затравочного кристалла 6, установленного на валу 7 дополнительного привода 4. Устройство дополнительно снабжено связанной с нижним 2 и верхним 3 штоками, а также с дополнительным приводом 4 системой автоматического управления вращением и перемещением затравочного кристалла и поликристаллической заготовки, при этом нижний шток 2 механически связан с дополнительным приводом 4, преобразующим ось вращения нижнего штока 2 из вертикального положения в горизонтальное. Технический результат - обеспечение стабильности роста монокристаллического диска большого диаметра (150 мм и более) и увеличение выхода годной продукции путем стабилизации состояния расплавленной зоны в процессе роста. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к ядерной технике, а более конкретно - к электрогенерирующим каналам (ЭГК) термоэмиссионной ядерной энергетической установки (ЯЭУ), и может быть использована при разработке и изготовлении эмиттерных оболочек долгоресурсных ЭГК для ЯЭУ с реакторами на тепловых и промежуточных нейтронах. Монокристаллическая эмиттерная оболочка представляет собой подложку из упрочненного сплава Мо - (3-6) мас.% Nb, на которую последовательно нанесены слой из W - (1-3,5)) мас.% Nb толщиной 100-300 мкм и эмиссионное покрытие из W. Способ изготовления эмиттерной оболочки включает электронно-лучевую бестигельную зонную плавку подложки из Мо - (3-6) мас.% Nb и нанесение на ее внешнюю поверхность слоя из W - (1-3,5) мас.% Nb методом химических транспортных реакций в реакционном аппарате путем термического разложения хлоридов W и Nb на нагретой подложке, при непрерывном отводе отработанной газовой смеси из реакционного аппарата. Последующее нанесение эмиссионного покрытия из W осуществляют без протока газовой смеси в замкнутом режиме реакционного аппарата. При этом для нанесения слоя из W - (1-3,5) мас.% Nb и эмиссионного покрытия из W используют реакционный аппарат с возможностью перехода в одном процессе от проточного режима к режиму без протока газовой смеси. Повышение эксплуатационного ресурса ЭГК по критерию допустимой диаметральной деформации оболочки твэла за счет уменьшения скорости ползучести эмиттерной оболочки, является техническим результатом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области выращивания из расплава профилированных кристаллов тугоплавких соединений методом Степанова, например лейкосапфира, рубина, алюмоиттриевого граната, которые могут быть использованы в приборостроении, машиностроении, термометрии, химической промышленности. Способ включает формирование столбика расплава 5 между затравкой 7 и верхним торцом формообразователя, который снабжен вертикальным кольцевым питающим капилляром 3 постоянного сечения и, по крайней мере, одним вертикальным каналом 4 малого диаметра, выполненным в верхней части формообразователя. В процессе выращивания кристалла 6 расстояние от верхнего торца формообразователя до уровня расплава Нэфф поддерживают не более 0,8h, а питающий капилляр 3 выполняют длиной L, определяемой из соотношения 2,5h>L>h, где h - высота подъема расплава в капилляре. Технический результат - стабильность процесса выращивания профилированных кристаллов длиной до 500 мм и более с продольными каналами малого диаметра. 1 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к ампульным облучательным устройствам для реакторных исследований свойств тепловыделяющих элементов (твэлов). Устройство содержит оболочку с герметизирующими торцевыми крышками, внутри которой расположена, по крайней мере, одна капсула с исследуемыми образцами, помещенными в негерметичную тонкостенную оболочку из тугоплавкого материала. Капсула соединена с газовыми магистралями, обеспечивающими возможность проточной вентиляции рабочей полости капсулы. На выходе каждой магистрали установлены заглушки для временной герметизации капсулы, выполненные в виде втулок с осевыми отверстиями, заполненными легкоплавким материалом. В одной из магистралей расположены термометрические датчики, при этом чувствительный элемент каждого датчика введен в рабочую полость капсулы. Технический результат - возможность измерять температуру исследуемых образцов в ходе эксперимента, проводить анализ ГПД, выделяющихся при ядерном распаде в процессе проведения эксперимента, простые с конструктивной и технологической точки зрения механизмы временной герметизации рабочей полости капсулы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно - к выращиванию монокристаллов методом бестигельной зонной плавки с электронно-лучевым нагревом. Способ включает затравление кристалла из расплавленной зоны, выдержку в течение заданного времени и вытягивание монокристалла на затравку из расплавленной зоны в градиенте температуры, в процессе которого осуществляют контроль величины диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны, при этом величину диаметра фронта кристаллизации выбирают с заданной поправкой, учитывающей допустимое отклонение диаметра выращиваемого монокристалла от заданного, и поддерживают эту величину постоянной в течение всего процесса выращивания путем регулирования величины диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны, в частности, за счет изменения скорости перемещения верхнего штока ростовой камеры. Способ осуществляют в устройстве, включающем ростовую камеру 3 с нижним и верхним штоками, видеокамеру 1, установленную в смотровом окне 2 ростовой камеры 3, выход видеокамеры через блок обработки сигнала 4 подключен к формирователю управляющего сигнала 5, выход которого соединен с входом блока автоматического управления скоростью перемещения штоков 6, подключенного к приводу 7 перемещения штоков, устройство снабжено стробоскопом 8, установленным перед смотровым окном 2 ростовой камеры 3, и синхронизатором 9, соединенным с входами синхронизации стробоскопа 8 и видеокамеры 1, а блок обработки сигнала 4 содержит процессор 10 с подключенными к нему модулями выделения кадра изображения 11, выделения контура изображения 12, вычисления диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны 13 и вычисления диаметра фронта кристаллизации 14, при этом процессор 10 соединен с синхронизатором 9, а выход видеокамеры 1 подключен к входу модуля выделения кадра изображения 11, который через модуль выделения контура изображения 12 подключен к входам модуля вычисления диаметра фронта кристаллизации 14 и модуля вычисления диаметра центральной симметричной части расплавленной зоны 13, выходы которых соединены, соответственно, с первым 15 и вторым 16 усредняющими фильтрами, формирователь управляющего сигнала 5 выполнен в виде двухкаскадного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора, при этом входы первого каскада 17 регулятора, формирующего сигнал, учитывающий фактический фронт кристаллизации монокристалла, соединены, соответственно, с выходом первого усредняющего фильтра 15 и модулем задания величины поправки 18, входы второго каскада 19 регулятора, формирующего сигнал, учитывающий диаметр центральной симметричной части расплавленной зоны, соединены, соответственно, с выходом первого каскада 17 регулятора и выходом второго усредняющего фильтра 16, а выход второго каскада 19 регулятора подключен к входу блока автоматического управления скоростью перемещения штоков 6. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения и регулирования диаметра монокристалла в процессе выращивания и повышении стабильности работы устройства, что позволяет выращивать кристаллы с минимально допустимым отклонением диаметра по всей длине слитка. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно - к облучательным устройствам и тепловыделяющим сборкам для реакторных испытаний топливных образцов, а также модельных твэлов в исследовательском реакторе, и может быть использовано при разработке и обосновании конструкций твэла для энергетических реакторов. Устройство содержит газовый тракт и газозаполненную капсулу, включающую оболочку, герметично соединенную с торцевыми элементами. В капсуле с радиальным зазором размещен топливный образец в виде столба таблеток в негерметичной тонкостенной оболочке из высокопластичного жаростойкого материала, а также термометрические датчики и компенсационный объем. Один из датчиков размещен в торцевой топливной таблетке, а другой - с противоположной стороны топливного образца за пределами активной зоны. Зазор между тонкостенной оболочкой и топливным образцом составляет не более разности значений их радиальных термических расширений, а зазор между оболочками капсулы и топливного образца выбран в диапазоне возможных значений радиального зазора между оболочкой и топливным сердечником штатного твэла. Данная конструкция ампульного облучательного устройства позволяет исследовать скорость свободного распухания и кинетику выхода газообразных продуктов деления из топлива с возможностью определения его температуры и температурной зависимости исследуемых процессов при характерных для быстрого реактора высоких плотностях энерговыделения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области выращивания из расплава профилированных кристаллов тугоплавких соединений, например лейкосапфира, рубина, алюмоиттриевого граната, по способу Степанова, которые могут быть использованы в приборо- и машиностроении, термометрии и химической промышленности. Устройство включает тигель 2 с расплавом 3, размещенный в камере роста 1, соединенной со средством подачи инертного газа, и шток 9 с затравкой 10, установленный над формообразователем 4 с выполненным в нем кольцевым питающим капилляром 5 и, по крайней мере, одним вертикальным каналом 6, расположенным в верхней части формообразователя 4, при этом тигель 2 установлен с возможностью вертикального перемещения, в верхней части формообразователя 4 параллельно торцевой поверхности выполнен сквозной канал 7, соединенный с каждым вертикальным каналом 6 формообразователя 4, при этом диаметр сквозного канала 7 составляет не менее 2,5 диаметра вертикального канала 6, а в нижней части формообразователя 4 организована открытая для расплава 3 буферная полость 8, соединенная с питающим капилляром 5. Изобретение обеспечивает получение с высоким выходом годного длинномерных кристаллов с одним или несколькими продольными каналами малого диаметра, в том числе в групповом процессе выращивания. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к способам получения керамических материалов на основе двойных оксидов и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, радиотехнике, энергетике и теплотехнике

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к невентилируемым газозаполненным тепловыделяющим элементам (твэлам) на основе диоксида урана, и может быть использовано в составе высокотемпературного газоохлаждаемого быстрого реактора ядерной энергетической установки (ЯЭУ) космического назначения

Изобретение относится к области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую и может быть использовано при создании многоэлементных электрогенерирующих каналов (ЭГК)
Изобретение относится к металлургии тугоплавких металлов и сплавов и может быть использовано при выращивании однородных монокристаллов сплава вольфрам - тантал методом бестигельной зонной плавки с электронно-лучевым нагревом (ЭБЗП)
Изобретение относится к технологии переработки отходов, образующихся при использовании высших фторидов металлов: WF 6, UF6, МоF6, ReF6 и содержащих фтористый водород, в частности к получению сорбента для очистки упомянутых гексафторидов

Изобретение относится к получению изделий сложной конфигурации, в частности крупногабаритных тиглей из вольфрама
Изобретение относится к производству керамических изделий, в частности к получению материалов на основе оксида алюминия, которые используются при изготовлении износостойких керамических деталей
Мы будем признательны, если вы окажете нашему проекту финансовую поддержку!

 


Наверх