SU717481A1 - Hydrostatic pressure producing method - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ШДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ(54) METHOD FOR CREATING CHDROSTATIC PRESSURE

II

Изобретение относитс  к способам давлени  в замкнутых сосудах и может быть испопьзованО| например, дл  опре делени  вли ни  давлени  на теплопроводность , скорость звука, теплоемкость, при исследовании структуры ифазовых переходов простых молекул рных кристаллов.This invention relates to pressure methods in closed vessels and can be used. For example, to determine the effect of pressure on thermal conductivity, sound velocity, heat capacity, when studying the structure and phase transitions of simple molecular crystals.

Известны способы создани  гидростатического давлени  путем замораживани  воды в услови х посто нного объема. Таким образом MOSKHO получить давление до 20ОО атм l.Methods are known for creating hydrostatic pressure by freezing water under constant volume conditions. Thus MOSKHO get pressure up to 20OO atm l.

Недостатками такого способа  вл ютс : ограниченный р д получаемых давлений , т.к. дл  изменени  давлени  Harip©вают лед с образцом до температуры плавлени  и затем снова охлаждают, невозможность получени  давлени  выше 20ОО атм. и больша  твердость льда, привод ща  к нарушению гидростатичности давлени .The disadvantages of this method are: limited pressure range, because To change the pressure of Harip ®, ice with the sample to the melting temperature and then cool again, the impossibility of obtaining a pressure above 20OO atm. and greater hardness of ice, leading to disruption of hydrostatic pressure.

Известен способ, включающий плавление твердых веществ (например, этилб1в6го спирта,) при котором происходит расширение вещества. Дл  этого замора- живакй- в сосуде этиловый спирт, сосуд герметизируют и нагревают. Спирт, плав сь в замкнутом рбьеме, создает давление . Например, при разогревании спирта до 20 с можно создать давление э 6ООО атм. 2.There is a method that includes melting solids (for example, ethyl alcohol in 1 alcohol), at which the expansion of the substance occurs. To this end, live-alcohol in the vessel is ethyl alcohol, the vessel is sealed and heated. Alcohol, melting in a closed circuit, creates pressure. For example, when heating alcohol up to 20 s, you can create a pressure of e 6OOO atm. 2

Недостатком способа  вл етс  применимость его только в области температур выше температуры плавлени .The disadvantage of this method is its applicability only in the temperature range above the melting point.

Прототипом выбран способ, включающий наполнение замкнутого объема газом, герметизацию к последующее его нагревание з..The prototype of the chosen method, including filling a closed volume with gas, sealing to its subsequent heating s ..

Недостатком спосрба  вл етс  необходимость значительного, .повышени  температуры рабочего вещества из-за высокой сжимаемости газа, что исключает применение этого способа в области низких температур.The disadvantage of sporb is the need to significantly increase the temperature of the working substance due to the high compressibility of the gas, which eliminates the use of this method in the low temperature range.

Целью изобретени   вл етс  получение высоких давлений в области низких температур.The aim of the invention is to obtain high pressures at low temperatures.

ПсиС Ш№ ша  цельШс1й Ш1с& тем/PsiS № number sha Ш ss1s 11s & those /

-.yi..--.--.-.. --.-.-.-;,- - --:--.- - -..,--- -.-.yi .. -. - .- .. --.-.-.-;, - - -: - .- - - .., --- -.

то одновременно с подачей в сбсуД Таза осуд Охлаждают, при этом нижнюю чйстьСосуд охлаЯЩаЙУгниш затвердевани  газа, а верчиюю часть собуйаохЯбнаГйют ao 1ei ne{5atypl 1g-aiueV чем температура затвердеЬайий газа на ОД-0,3 К и даЬление газау в ода в сосуд пЪддерйсивают на уровне, превышающем предел прочности отвердёЖшёгЪ газа на О,О1-1 юге/мм,«,.-.-.then simultaneously with the supply to the plant, the pelvis condemned to cool, while lowering the vessel to cool the gas, solidifying the gas, and the upper part of the gas to cool it ao 1ei ne {5atypl 1g-aiueV than the temperature of the hardened gas to OD-0.3 K and the case, and to the value of 0.3 K and the case, and the same time, the air flow of OD-0.3 K and the case, and the same time, the air temperature is 0.3 K and the time, and the temperature is set to OD-0.3 K and the case, and the value will be applied. level exceeding the tensile strength of the solidified gas on O, O1-1 south / mm, “,.-.-.

Этими действи ми создшот услови  дл  плотного заполнени  йолостА сосуда поликристаллом отвердевшего газа. Охлаждениетребуетс  дл  достижени  температуры затвердевани  газа. Создан гё градйёйта Необходимо дл  созда ни  таких условий роста поликристалла, которых последний полностью заполнит полость сосуда прежде, чем блокирует Годное отверстие, через которое по меipe за-Гвёрдевани  пбДаю йдее1ё тлбрцйй газа. Охлаждение существенио ниже температуры плавлени  требуетс  поеледук щёй причине. Фронт кристаллизации ожи женного газа находитс  при температуре плавлени . Если область П йШ ШсТалла; удаленную от границы кристадшизации, отладить до более низкой температуры, то произойдет термическое сжатие этой части отвердевшего газа. Следовательно, между стенкой сос -дай Ъопик шй-ййлом возникнет зазор. Если этот зазор запол«йть отвердевшим газом, то в случае 1 агрёв а- поликристалла не сможет про - изойти его термическое расширение, поскольку он зажат стенками сосуда. Последнее произойдет потому, что коэ(| фийиёйттеплово расширени  отверде&ших газов в сотни раз превышает этот параметр дл  металлов (при одинаковых , температурах). Поэтому в случае Нагрева этого поликристалла возникает высокое давление. Дл  з1п 5йиёнййбтвёрде&- шим газом вьш1ёупом нутого зазора, пор, раковин и трещин, отвердевший газ плотно спрессовывают. С .этой цепью давление газа во врем  заполнени  сосуда поддерживают а уровне, превышающем предел прочности отвердевшего газа. После заполненЬйссгеуйа, eib герметизйруют и нагревают до температуры, не превышающей температуру плавледи . в замкнутом обьеме возникает Высокое давление.These actions create the conditions for tightly filling the vessel's vessel with a polycrystal of solidified gas. Cooling is required to achieve the solidification temperature of the gas. Goy Grade has been created. It is necessary to create polycrystal growth conditions such that the latter completely fills the cavity of the vessel before it blocks the Fit hole through which I can give more gas to the tube. Cooling below the melting point requires food for the cause. The crystallization front of the liquefied gas is at the melting point. If the area is PjS ShsTalla; remote from the border of crisstadization, to debug to a lower temperature, then this part of the solidified gas will be thermally compressed. Consequently, a gap will arise between the wall of the sop-dai kopik sh-yyl. If this gap is filled with hardened gas, then in case of 1 agrév a polycrystal it will not be able to undergo its thermal expansion, since it is clamped by the walls of the vessel. The latter will occur because the coe (| fiiyuytetplovo expansion of hardened & gases by hundreds of times higher than this parameter for metals (at the same, temperature). Therefore, in the case of heating this polycrystal there is a high pressure. For pores, holes and cracks, the solidified gas is pressed tightly. With this circuit, the gas pressure during filling of the vessel is maintained at a level exceeding the tensile strength of the solidified gas. After filling the gas, the eib is sealed and heated to a temperature not exceeding the temperature plavledi. High pressure occurs in a closed volume.

Гидростатичность обусловлена большой йластичтгостью отвердеЪших . --:- .---:--.. - Hydrostaticity due to the large elasticity of the hardened. -: - .---: - .. -

,717481, 717481

ОтверпевШие тазы отличаютс  от других твердых тел самой низкой температу .рой затвердевани , высокой пластичнюстью низким пределом прочности и высоким Holes are distinguished from other solids by the lowest solidification temperature, high ductility, low tensile strength and high

коэффициентом т ёплового расширёни , превышающим в бШйи раз коэффициент теплового рйсЖйрени  металлов.coefficient of thermal expansion, exceeding by a factor of times the coefficient of thermal recovery of metals.

На чертеже приведен пример устройства , реализующего за вл емый способ.The drawing shows an example of a device that implements the inventive method.

Устройство содержит сосуд высокого давлени  1, капилл р 2, вентиль 3, манометр 4, баллон 5 с газом, расположенные на сосуде 1 нагреватели 6 и криостат 7, Способ реализуетс  следующим образом . Объект, который требуетс  испытать в услови х вьгсокого гидростатического давлени  и низких температур, устанавливаетс  в сосуде высокого давлени  1. По капилл ру 2с помощью вентил  3The device comprises a pressure vessel 1, a capillary tube 2, a valve 3, a pressure gauge 4, a gas cylinder 5, heaters 6 and a cryostat 7 located on the vessel 1, the method being implemented as follows. The object that is required to be tested under the conditions of hydrostatic pressure and low temperatures is installed in pressure vessel 1. By means of a capillary 2 using valve 3

в сосуд подают газ, например, аргон из баллона 5 (баллоны с аргоном поставл ютс  э одами под давлением 150 атм), и одновременно по длине сосуда с помощью нагревателей 6 и криостата 7gas is supplied to the vessel, for example, argon from cylinder 5 (cylinders with argon are supplied with electrons under a pressure of 150 atm), and at the same time along the length of the vessel using heaters 6 and a cryostat 7

создают градиент температуры. Дно сосуда 1 охлаждают ниже температуры плавлени  твердого газа. Поэтому в сосуде 1 будет происходить конденсад1Я1  газа и у его дна начнет кристалл.create a temperature gradient. The bottom of vessel 1 is cooled below the melting point of the solid gas. Therefore, gas condensation will occur in vessel 1 and a crystal will begin at its bottom.

По мере роста кристалла дно продолжают охлаждать до бсхпее низких температур и кристалл продолжает расти из конденсирующейс  в сосуде 1 жидкости.As the crystal grows, the bottom continues to cool down to very low temperatures and the crystal continues to grow from the liquid condensing in vessel 1.

Часть кристалла, охлаждённа  Существенно ниже тектёратуры плавлени , сжимаетс  вследствие термической деформации . Зазор, образовавшийс  между крис тйлло и стенками сосуда 1, усадочные раковины, образовавшиес  во врем  быстрого рЬстй Кристалла, заполн ют твердым аргоном. Последнее происходит потому что под действием давлени  газа, поступающего из баллона, кристалл спрессовываетс , т.к. предел прочности твердогО газа очень низок, например дл  аргона при минус 253 С он составл ет BCeix) лишь 159 г/мм.The part of the crystal cooled substantially below the melting pattern is compressed due to thermal deformation. The gap formed between the Kris Tillo and the walls of the vessel 1, shrink shells formed during the rapid crystal crystal, is filled with solid argon. The latter occurs because under the action of the pressure of the gas coming from the balloon, the crystal is compressed, because The tensile strength of solid gas is very low, for example, for argon at minus 253 ° C it is BCeix) only 159 g / mm.

Ilocft заполнени  сосуда 1 кристаллом, сосуд герметизируют и нагревают. Высокое давление в сосуде 1 возникает вIlocft filling vessel 1 with a crystal, the vessel is sealed and heated. High pressure in vessel 1 occurs in

сйПу Огромного теплового расширени  кристалла.SyPu Huge thermal expansion of the crystal.

При температуре минус 258 С кристаллический аргон имеет мЬиекул рйый объем, равный 2 2,57 см VMointbt Но такой же молекул рный обьём будет иметь твердый аргон при минус 113, если к нему приложить даюление 3739 атм., поэтому если заполнить замкнутый объемAt a temperature of minus 258 C, crystalline argon has a volume of 2 2.57 cm VMointbt. But the same molecular volume will have solid argon at minus 113, if you attach a 3739 atm to it, so if you fill in a closed volume

Claims (1)

Формула изобретениThe claims Способ создания гидростатического давления в замкнутом сосуде, заключающийся в подаче в него газа, герметизации и последующем нагревании, отличающийся тем, что, с целью соз— томпососуд нижнююA method of creating hydrostatic pressure in a closed vessel, which consists in supplying gas to it, sealing and subsequent heating, characterized in that, for the purpose of creating a lower vessel 717481 6717481 6 Дания давления в области низких ратур, одновременно с подачей в газа, сосуд охлаждают, при этом часть сосуда охлаждают ниже температуры затвердевания Газа, а верхнюю часть сосуда охлаждают до температуры выше, чем температура затвердевания газа на 0,1-0,3 К и давление газа у входа в сосуд поддерживают на уровне, 10 превышающем предел прочности отвер¹ девшего газа на 0,01-1 кгс/ммThe pressure in the region of low ratios, at the same time as the gas is fed into the vessel, is cooled, while part of the vessel is cooled below the gas solidification temperature, and the upper part of the vessel is cooled to a temperature higher than the gas solidification temperature by 0.1-0.3 K and pressure of gas at the entrance to the vessel is maintained at a level 10 exceeding the tensile strength of holes ^{1 of the} minor gas by 0.01-1 kgf / mm