Способ изготовления контейнеров устройства высокого давления

Номер патента: 1262

Опубликовано: 16.09.1996

Автор: Шипило Виктор Брониславович

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

- ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ54 спосов изготовления контейнеров УСТРОЙСТВА высокого ДАВЛЕНИЯ1. Способ изготовления контейнеров устройства высокого давления путем введения в вещество на основе карбоната кальция связующего и прессование из-полученной шихты контейнеров, отличающийся тем, что в качестве связующего используют гидроксид кальция, который вводят путем смешивания вещества на основе карбоната кальция с негашеной известью, взятой в количестве 580 от массы смеси, или путем термообработки вещества на основе карбоната кальция до -о 6(71) Заявитель Институт физики твердого тела и полупроводников АН Беларуси (ВТ)(73) Патентообладатель Институт физики твердою тела и полупроводников АН Беларуси (ВЧ)разования негашеной извести в указанном количестве и последующего гашения извести, а после прессования контейнеры подвергают карбонизации.2. Способ по п.1 отличающийся тем, что в качестве вещества на основе карбоната кальция используют карбонат кальция, известняк,мел, доломит, литографский камень.Изобретение относится к области обработки материалов высоким давлением, в частности,к синтезу алмаза и кубического нитрида бора.Известен способ изготовления контейнеров устройства высокого давления 1 путем введения в вещество на основе карбоната кальция(СаСОз, литографский камень, кальцит) неорганического связующего (20-4 Оный раствор соединений из группы М 5 С 12 бН 20 СаС 12 -6 Н 20 МвЩОэ) 2 6 Н 20 Са(1 ТОэ)2 4 Н 20) и прессование из получешюй шихты контейнеров с последующей их ПОЛИМЕРИЗНЦИЙ Однако, получаемые по известному способу контейнеры обладают невысокой стабильноч стью генерируемых давлений, и синтезированные в них алмазы и кубический нитрид бора обладают пониженным качеством из-за взаимодействия при высоких температурах и давлениях карбоната кальция с неорганическим связующим и его диффузией в реакционную смесь.Известный способ изготовления контейнеров по 1 является наиболее близким техническим решением к заявленному по техническойОбщим существенным признаком прототипа п заявленного изобретения является способ изготовления контейнеров устройства высокого давления путем введения в вещество на основе карбоната кальция связующего и прессование из полученной шихты контейнеров.Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационных характеристик контейнеров, что повышает качество синтезируемых сверхтвердых материалов.В заявленном способе изготовления контейнеров устройства высокого давления, включающем введение в вещество на основе карбоната кальция связующего и прессование из полученной шихты контейнеров, в отличие от известною, в качестве связующего используют гидроксид кальция, который вводят путем смешивания вещества на основе карбоната кальция с негашеной известью, взятой в количестве 5-80 от массы смеси, или путем термообработки вещества на основе карбоната кальция до образования негашеной извести в указанном количестве и последующего гашения извести, а после прессования контейнеры подвергают карбонизации. Другое отличие состоит в том, что в качестве вещества на основе карбоната кальция используют карбонат кальция, известняк, мел, доломит. литографский КЭМЕНЬ.Введение в вещество на основе карбоната кальция связующего (органического либо неорганического) приводит к тому, что в условиях высоких давлений и температур(Р 4,0-10,0 ГПа, Т 1200-2600 С) начинается взаимодействие карбоната кальция со связующим и его диффузия в реакционную смесь. Вследствие этого термический прирост давления даже в одном опыте будет изменяться, что приводит к нестабильности давления и, как следствие, к ухудшению качества синтезируемого сверхтвердого материала.В предлагаемом техническом решении в качестве связки зерен СаСОз используют неорганическое связующее Са(ОН)2, которое на этапе прессования контейнеров выполняет роль связующего, а на этапе карбонизацииСДОНЪСаС 03 обеспечивает обра зование однородной массы контейнера, состоящей в основном из СаСО 3. Функциональные характеристики такого контейнера наиболее высокие, если в качестве вещества на основе СаСОз используют высокочистый карбонат кальция, а гидроксид кальция вводят путем смешивания СаСО 3 с негашеной известью,взятой в количестве 5-80 от массы смеси,или путем термообработки СаСОз до образования Са 0 и последующего гашения извести, 10а после прессования контейнеры подвергают карбонизации. В этом случае устраняется неконтролируемое вредное влияние материала связующего и примесей, содержащихся в природном сырье СаСОз, и обеспечивается однородное распределение Са(ОН)2 ПО ОбЪСМУ ШИХТЫ.Содержание в веществе на основе СаСО 3 извести менее 5 мас. приводит к расслоению контейнеров при прессовании, а при его содержании более 80 мас. - увеличению длительности карбонизации и снижению качества контейнеров.Предлагаемый способ изготовления контейнеров технологичен, поддается механизацгш,позволяет использовать гостируемый продукт- карбонат кальция, либо широко распространенные известняки, мел с высоким содержанием СаСО 3 доломит.Изобретение иллюстрируется следующими примерами.Пример 1. В качестве вещества на основе СаСО 3 используют карбонат кальция /г/ Донецкого завода химреактивов (ГОСТ 4530-76). Путем его отжига при температурах 9001000 С получают известь (оксид кальция СаО). Берут 70 мас. СаСОз и 30 мас. СаО и дробят их в шаровой мельнице до мелкодисперсного состояния (0,2-0,05 мм). Производят гашение извести путем добавления воды в молотую смесь СаСОз и СаО. Смесь выдерживают в течение 1-3 суток для догашивания материала и удаления избыточной влаги. После высыхания из смеси прессуют контейнеры под давлением 5-10 т/см 2.Затем контейнеры помещают в нагретую до тегошературы 100-120 С газовую смесь двуокиси углерода и воды и выдерживают в течение 5-6 часов до полной карбонизации гидроксида кальция. После карбонизации контейнеры готовы к употреблению.Во внутреннее отверстие контейнеров вставляют реакционную смесь для синтеза ашиаза и нагревательные элементы. Затем контейнеры помещают в камеру высокого давления и создают внутри контейнеров давление 50 кбар и температуру 1 З 00 С. После выдержки температура и давление снижаются и извлекается продукт синтеза - монокристаллические порошки алмаза марки АС З 2-АС 50. В идентичных условиях синтеза, но с использованием известных контейнеров, получают алмазы марки АС 10-АС 20.Пример 2. В качестве вещества на основе СаС 03 используют природные известняк, мел,доломит, либо литографский камень. Указанные дробленные материалы подвергают термообработке при температурах 800-1000 С и в зависимости от времени из них получаютмас.). Проводят гашение путем дробления воды в термообработанный материал. Гашение может проводиться и на воздухе за счет паров воды. Карбонизация гидрооксида кальцияописано в примере 1. Эксплуатационные характеристики контейнеров примерно такие же, как и в примере 1. С их использованием получались алмазы марок АСЗ 2-АС 50. Процент брака при эксплуатации описанных контейнеров ниже, чем в примере 1.Ниже в таблице приведены другие примеры практического осуществления получения контейнеров для устройств высокого давления по(мас.) связующевов бра карбонат КЗЛЬЦИЯуказаны состав смеси, уровень связующего, условия карбонизации, а также параметры синтеза алмаза и его марка.Как видно из приведенных данных таблицы использование контейнеров на основе карбоната кальция, полученных по заявленному способу (примеры 5-7, 9-12), существенно увеличивает качество получаемых алмазных порошков по сравнению с известными способами(примеры 2,3). При запредельных соотношениях ингредиентов исходной шихты (примеры 4,8) либо увеличивается брак за счет расслоения контейнеров, либо увеличивается время карбонизации.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.

МПК / Метки

МПК: C04B 35/00

Метки: способ, высокого, изготовления, контейнеров, давления, устройства

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/3-1262-sposob-izgotovleniya-kontejjnerov-ustrojjstva-vysokogo-davleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ изготовления контейнеров устройства высокого давления</a>

Похожие патенты