blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-11-819-822blackmet-774Research ArticleИНЖИНИРИНГ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИENGINEERING IN FERROUS METALLURGYРАЗРАБОТКА КАМЕРЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ В ОБЛАСТИ СТАБИЛЬНОСТИ АЛМАЗАDEVELOPMENT OF HIGH-PRESSURE CHAMBER FOR LONG-TERM EXPERIMENT AT HIGH PRESSURES AND TEMPERATURES IN THE AREA OF DIAMOND STABILITYПолушинН. И.PolushinN. I.

к.т.н., зав. научно-исследовательской лабораторией сверхтвердых материалов

Cand. Sci. (Eng.), Head of the Laboratory “Superhard Materials”

ЛаптевА. И.LaptevA. I.

д.т.н., ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории сверхтвердых материалов

Dr. Sci. (Eng.), Leading Researcher of the Laboratory “Superhard Materials”

ПоздняковА. А.PozdnyakovA. A.

научный сотрудник

Research Associate

pozdnjkov@yandex.ruНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС» (Россия, 119049, Москва, Ленинский пр., 4)РоссияNational University of Science and Technology “MISIS” (MISIS (4, Leninskii ave., Moscow, 119049, Russia)Russian FederationТехнологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов (142190, Россия, Московская обл., Троицк, ул. Центральная, 7а)РоссияTechnological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials (TISNCM) (7a, Tsentralnaya str., Troitsk, Moscow Region, 142190, Russia)Russian Federation2015230120165811819822Copyright © Полушин Н.И., Лаптев А.И., Поздняков А.А., 20162016Полушин Н.И., Лаптев А.И., Поздняков А.А.Polushin N.I., Laptev A.I., Pozdnyakov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/774

Разработана камера высокого давления с увеличенным на 50 % реакционным объемом, состоящая из оксидного контейнера (ZrO2 – Y2O3 ) и запирающих прокладок, позволяющая на аппарате высокого давления типа «разрезная сфера 300» проводить эксперимент при давлениях до 7,0 ГПа и температурах до 1600 °С и выращивать монокристаллы алмаза до 2 карат, а так же получать наноструктурированные алмазные компакты и двухслойные алмазно-твердосплавные пластины. Экспериментально установлено, что для равномерного заполнения всей полости между твердосплавными пуансонами и равномерного их нагружения оптимальными являются контейнеры с пористостью 20 – 25 %.

Developed high-pressure chamber with a 50 % increase in reaction volume consisting of an oxide container (ZrO2 – Y2O3 ) and locking pads allow to carry out an experiment for high-pressure type “splitsphere-300” at pressures up to 7.0 GPa and temperatures up to 1600 °C and to grow diamond single crystals up to 2 carats, as well as to receive nanostructured diamond compacts and double-layer diamond carbide inserts (DCI). It was established experimentally that for uniform fi lling of all the cavities between the carbide punches and even their optimal loading a container with a porosity of 20 – 25 %.

синтездавлениеалмазный монокристаллкамера высокого давленияаппарат высокого давленияконтейнерзапирающие прокладки.synthesispressurediamond single crystalhigh-pressure chamberpressure vesselcontainerlocking linerReferencesПрихна А.И. Аппараты высокого давления в производстве синтетических алмазов (обзор) // Сверхтвердые материалы. 2008. № 1. С. 3 – 22.Prikhna A.I. Units of high pressure in the production of synthetic diamonds (review). Sverkhtverdye materialy. 2008, no. 1, pp. 3–22. (In Russ.).Bandy F.P. Designing tapered anvil apparatus for achieving higher pressures // Rev. Sci. Instrum. 1977. Vol. 48. Nо. 6. Р. 591 – 596.Bandy F.P. Designing tapered anvil apparatus for achieving higher pressures. Rev. Sci. Instrum. 1977, no. 6. vol. 48, pp. 591–596.Новиков Н.В., Герасимович А.В., Левитас В.И. Проблема оптимизации твердофазной аппаратуры высокого давления. – В кн.: Современная техника и методы экспериментальной минералогии. – М.: Наука, 1985. С. 199 – 203.Novikov N.V., Gerasimovich A.V., Levitas V.I. The problem of optimization of solid-phase high-pressure equipment. In: Sovremennaya tekhnika i metody eksperimental’noi mineralogii [Modern technology and methods of experimental mineralogy]. Moscow: Nauka, 1985, pp. 199–203. (In Russ.).Ран Э. Н., Малиновский И. Ю. Кубический двухступенчатый аппарат с гидростатическим приводом // Экспериментальные исследования по минералогии. – Новосибирск, 1975. С. 149 – 154.Ran E.N., Malinovskii I.Yu. Cubic two-step unit with hydrostatic drive. In: Eksperimental’nye issledovaniya po mineralogii [Experimental studies on mineralogy]. Novosibirsk, 1975, pp. 149–154. (In Russ.).Пат. 2491986 РФ. Устройство высокого давления и высоких температур /Н.И. Полушин, А.И. Лаптев, А.А. Поздняков; заявл. 29.06.2012; опубл. 10.09.2013.Polushin N.I., Laptev A.I., Pozdnyakov A.A. Ustroistvo vysokogo davleniya i vysokikh temperature [Device of high pressure and high temperatures]. Patent RF no. 2491986, Byulleten’ izobretenii, no. 25, 2013. (In Russ.).Тонков Е.Ю. Фазовые превращения соединений при высоком давлении: Справочник. В 2-х книгах. – М.: Металлургия, 1988.Tonkov E.Yu. Fazovye prevrashcheniya soedinenii pri vysokom davlenii. Spravochnik v 2-kh knigakh [Phase transformations of compounds at high pressure. Ref. in 2 books]. Moscow: Metallurgiya, 1988. (In Russ.).Polushin N.I., Yakovlev V.V., Elyutin A.V. Removal of Nitrogen from Iron Used to Grow Single Diamond Crystals // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 7. P. 577 – 580.Polushin N.I., Yakovlev V.V., Elyutin A.V., Laptev A.I., Pozdnyakov A.A. Removal of nitrogen from iron used to grow single diamond crystals. Steel in Translation. 2012, vol. 42, no. 7, pp. 577–580.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.