Устройство для создания высокого давления и температуры

 

ОЛ ИСАНЙЕ

Союз Советекнх

Социалистических республик (и 727219

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1 3.06.75 (21) 2145065/25-27 (И)%. Кл. с присоединением заявки М

В 01 3 73/06

Ваудвретееллые квмитет

СССР пв делам взабретение н втерытвв (23) Приоритет (53)УДК 621.7..044. 5:6 21..77 7.07 (088.8) Опубликовано 15.04,80. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 18.04.80

А. М. Розенберг, О. А. Розенберг, Ю, Г. Риттель, tO. ф. Бусел и Э. И. Гриценко (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового: Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОГО .. ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРЛТУРЫ

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, в част ности к аппаратуре для синтеза сверхтвердых материалов, например алмаза, при высоком давлении и температуре.

Известно устройство для создайия вы- сокого давления и температуры, содер жащее матрицы с центральными углуб лениями и скрепляющие их бандажные кольца, контактирующие с боковой по верхностью матрицы, образующая кото рой выполнена по кривой второго поряд» ка с прямолинейным участком (1).

Недостатком известных конструкций является то, что в результате неточностей изготовления сопрягаемйх поверх ностей (различные углы сопрягаемых конусоц, овальность и, что особенно важно, наличие острых краев у скрепляющих колец после запрессовки рабочего элемента в блок колец) в рабочем элементе возникают значительные перепады напряжения, особенно у торцов колец. Наличие повышенных напряжений у торцов

2 рабочего элемента (матрица) в непосред ственной близости к острым краям торцов матрицы, которые сами по сэбе являются концентратами напряжений, приводит при многократном напряжении в процессе работы матриц к быстрому выходу их из строя. Кроме того, концентрация напряжений у торцов матрицы не позволяет создать большие предварительные натяги при запрессовке матрицы в блок скрепляющих колец, что, в свою очередь, уменьшает допускаемые осевые нагрузки, при которых материал матрицы работает в условиях всестороннего сжатия.

С целью повышения срока службы в предлагаемом устройстве контактирующая с матрицей поверхность бандажного кольца на участках, примыкающих к торцам матрицы, выполнена по образующей в виде кривой второго порядка, плавно сопрягающегося с торцовой поверхностью матрицы a co средним прямолинейным участком. Отношение длины криволинейных участков поверхности бандажного

72721

20

3 кольца к длине прямолинейного участка находится в пределах 0,005-0,15.

На фиг. 1 изображен один из вариан« . тов предлагаемого устройства для синтеза сверхтвердых материалов; на фиг. 2образующая наружной поверхности матри- цы, и отверстия блока скрепляющих ко лец; на фиг. 3 и 4 — схема сборки предI лагаемого устройства.

Устройство (см. фиг. 1) состоит из двух матриц 1, повернутых одна к другой углублениями. Матрицы скреплены кольцами 2 - 4. Образующая поверхность матрицы 1 (см, фиг. 2) состоит из трех зон: средней о.- прямолинеи- 15 ной и двух крайних в и с - криволинейных. Соотношение высоты участков в и с, примыкающих к торцам, к вы. соте среднего участка а образующей колеблется в пределах 0,005-0,15.

Кривизна участка В увеличивается от точки К к торцу А (большая полуось образующего эллипса параллельна прямолинейному участку а образующей), а кривизна участка с уменьшается or точки Е к торцу В (большая полуось образующего эллипса расположена под углом к прямолинейному участку образующей контактирующей поверхности).

Криволинейные участки в и с являются или частью эллипса с соотношением полуосей эллипсов в пределах 1,2-50 .или параболой, или гиперболой с отношением действительной полуоси к мнимой, равным 1-50. Образующая отверст- N стия внутреннего кольца 2 является общей с образующей матрицы на двух участках а и в и на части участка c..

Работает устройство следующим образом.

Углубления матриц 1 (см. фиг. 1) при сближении образуют полость, в ко» торую поме цается контейнер 5 из теплоэлектроизоляционного материала с реак9

4 ционным составом 6. При нагружении устройства под прессом л4атрицы сближаются, материал контейнера вытекает в щель, образуемую кромками углублений, и запирает центральную полость, в которой при дальнейшем сближении матриц давление повышается до величин, достаточных для синтеза алмаза и других сверхтвердых материалов, При пропускании через реакционную смесь электрического токв большой мощности эта смесь нагревается до необходимой темтературы.

Формула изобретения

1. Устройство для создания высокого давления и температуры, содержащее матрицы с центральными углублениями и скрепляющие их бандажные кольца, контактирующие с боковой поверхностью матрицы, образующая KoTopoN выполнена по кривой второго порядка с прямолинейным участком, о т л и ч а юh е е с я тем,.что;целью повышения срока службы устройства, контактирую,дая с матрицей поверхность бандажного кольца на участках, примыкающих к торцам матрицы, выполнена по образующей в виде кривой второго порядка, плавно сопрягающейся с торцовой, поверхностью матрицы и со средним прямолинейным участком.

1 .

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю и е е с я тем, что отношение длины криволинейных участков поверх- ности бандажного кольца к длине пря« молинейного участка находится в пределах 0,005-0,15.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пономарев С. Q. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Том Ц, М., 1958, с. 379 (прототип).

7272) 9

° Ф

° °

° ° °

t °

t °

° °

° °

В

: ° Ф"

° ° ° ° °

° °

Ф ° 1

° °

Лосле ноерумения

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4