Способы, используемые при работе с пониженным или повышенным давлением и вызывающие химическую или физическую модификацию веществ, устройства для этой цели: ..использование ударных волн для проведения химических реакций или для модификации кристаллической структуры веществ – B01J 3/08

Изобретение относится к области взрывных технологий синтеза материалов, в частности алмазов. Устройство включает прочный сосуд 1 с герметичной крышкой 3, размещенную внутри сосуда смесь взрывчатого вещества с высокой удельной энергией и графитом или углеродосодержащим взрывчатым веществом с отрицательным кислородным балансом, инициирующее устройство 5, неразрушаемую цилиндрическую преграду 6 в виде трубы, размещенную соосно сосуду 1, внутри него, при этом смесь графита и взрывчатого вещества и устройство инициирования 5 помещены в центре преграды 6. Установка в центре устройства неразрушаемой цилиндрической преграды в виде трубы позволяет защитить стенки устройства от наибольших нагрузок, действующих на них в начальный момент времени после подрыва, и увеличить массу подрываемого заряда взрывчатого вещества, не увеличивая объем и массу устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области испытания материалов. Устройство содержит вертикально смонтированные последовательно на основании 12 охранное кольцо 7 с полостью для размещения ампулы сохранения, в которой размещается образец 11 материала, подвергаемого обработке высоким динамическим давлением, и над которой размещен ударник 5 в виде алюминиевого диска, а также пиротехнический заряд с инициированием от детонатора 1 для формирования детонационной волны в направлении этого диска, под взрывчатым веществом 3 пиротехнического заряда установлено направляющее стальное кольцо 4, в полости которого размещен указанный диск, который размещен на расстоянии над охранным кольцом 7, в полости которого установлена стальная ампула сохранения, выполненная из соединяемых между собой резьбовым соединением основания 8 ампулы и охватывающей его крышки 9, в верхней части основания 8 ампулы выполнена цилиндрическая выемка для стального вкладыша 10 в виде диска. Для нагружения ударной волной образцов конической формы в центре выемки располагается полость конической формы для размещения в ней образца 11 обрабатываемого материала в виде конуса, основание которого расположено заподлицо с поверхностью дна выемки, а в цилиндрической выемке между основанием конуса и крышкой 9 ампулы размещен вкладыш 10 в виде стального диска. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности устройства в части проведения ударно-волновой обработки помещенного в устройство материала путем многократного увеличения максимального ударного давления, действующего на образец, за счет изменения геометрии образца и места его размещения. Коническая форма образца и конструкция ампулы сохранения обеспечивают возможность нагружения образцов до давлений свыше 2 Мбар при использовании простой схемы инициирования с одним детонатором. 5 ил.

Изобретение относится к области взрывной обработки материалов и может использоваться для прессования порошков, получения новых материалов с уникальными свойствами, возбуждения в материалах различных реакций с выделением дополнительной энергии, исследования свойств веществ под действием высокого давления. В устройстве для взрывного обжатия материалов, содержащем цилиндрический заряд ВВ, в центре которого аксиально размещен блок обжимаемого материала, с наружной боковой поверхности с зазором установлен металлический лайнер, снабженный листовым метательным зарядом и торцевой детонационной разводкой, введена аналогичная детонационная разводка на втором торце заряда, а металлический лайнер выполнен с возможностью обеспечения фазовой скорости возбуждения детонации вдоль боковой поверхности цилиндрического заряда ВВ U=(1,3 1,6)D, где D - скорость детонации заряда. Устройство позволяет нагружать блок обжимаемого материала предельно высоким давлением со всех сторон одновременно. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области проведения испытаний и измерений и позволяет исследовать влияние температуры нагрева образца на его физические и механические свойства, изменяющиеся при воздействии плоскими ударными волнами. Устройство включает в себя основание, на котором расположен плоской формы образец 2 материала, ударник 3 для формирования ударной волны в образце 2 в виде алюминиевого диска, который установлен на расстоянии над основанием с образцом, генератор 5 плоской ударной волны для разгона ударника 3, состоящий из заряда ВВ с парафиновой вкладкой, инициируемого от детонатора, при этом устройство снабжено нагревателем 7 с плавной регулировкой температуры разогрева спирали, заключенной в керамический корпус, и который через металлическую пластинку 8 прижат к поверхности образца 2, и термопарой 9, располагаемой между ними, при этом керамический корпус нагревателя 7 выполнен с центральным отверстием для пропуска зондирующего луча 10 лазера интерферометрического измерителя скорости. Технический результат изобретения состоит в расширении функциональных возможностей и повышении достоверности получаемых сравнительных результатов за счет проведения серийных испытаний образцов при повышенных температурах. 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области исследований в мегабарной области давлений квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д. Устройство содержит блок цилиндрического взрывчатого вещества 1, охватывающий корпус 2 с полостью 3 для исследуемого газа, внутри которой коаксиально корпусу размещена дополнительная цилиндрическая оболочка 4. Таким образом, в устройстве конструктивно образуются две коаксиальные полости А и Б с исследуемым газом. Конструкция устройства предусматривает герметизацию полостей с исследуемым газом. В предложенном устройстве по оси полости 3 закреплен металлический цилиндрический стержень 8, электрически изолированный от элементов корпуса. Технический результат: снижение кумуляции энергии вблизи оси устройства и достижение практически равномерного распределения давления в области сжатого газа на момент его максимального сжатия (момент «остановки» оболочки). Введение металлического стержня, изолированного от элементов устройства, позволяет в одном эксперименте, кроме средней плотности, регистрировать электропроводность квазиизэнтропически сжатого газа, что повышает информативность опыта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке поверхности материалов ударной волной и может быть использовано, например, при ударно-волновом упрочнении, сварке взрывом или жидкофазном спекании. Формируют по меньшей мере одну рабочую струю, подают ее в камеру со смесью сжиженного пропана и воздуха и ориентируют ее на поверхность материала. Пропускают через рабочую струю электрический импульс и осуществляют ее электротермический взрыв, под воздействием которого обеспечивают распространение ударной волны в смеси сжиженного пропана и воздуха и формируют на поверхности материала усилие обработки. В результате увеличивается производительность и повышается эффективность процесса обработки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аппаратам для термического пиролиза углеводородов с целью получения низших олефинов. Реактор включает ротор с рабочими лопатками, образующими осевую лопаточную решетку, неподвижный торообразный обруч, примыкающий к концам этих лопаток, и корпус, охватывающий обруч и периферию ротора так, что образуется проход, имеющий в меридиональном сечении форму кольца. В проходе установлена одна или несколько перегородок, после каждой перегородки расположена входная горловина, а перед ней расположена выходная горловина. Со стороны входа в решетку ротора установлены сопловые лопатки, образующие сопловую решетку, а со стороны выхода из решетки ротора установлены диффузорные лопатки, образующие диффузорную решетку. Между выходом диффузорной решетки и входом сопловой решетки существует безлопаточное пространство. Группа сопловых лопаток, расположенных непосредственно после каждой перегородки, может быть отделена от остальных сопловых лопаток переборкой с образованием канала, соединяющего соответствующую входную горловину с этой группой лопаток. Геометрические параметры сопловой и диффузорной решеток могут изменяться в окружном направлении с обеспечением одинакового давления на входе в решетку ротора и на выходе из решетки ротора. Изобретение позволяет повысить выход низших олефинов, снизить расход сырья, упростить конструкцию и запуск реактора, устранить радиальные утечки по зазорам между ротором и корпусом. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл.

Изобретение может быть использовано в нанотехнологии и при утилизации боеприпасов. Детонационный синтез ультрадисперсных алмазов осуществляют путем подрыва зарядов в жидкой среде, при каждом из которых осуществляют подрыв не менее чем двух разнесенных в пространстве зарядов. Затем собирают растворенную в жидкой среде алмазосодержащую шихту и выделяют из нее алмазы. Между поверхностью жидкой среды и подрываемыми зарядами можно расположить рассекатель газового пузыря, а в пространстве над поверхностью жидкости - капельную завесу. В качестве зарядов можно использовать подлежащие утилизации боеприпасы или их части. Повышение выхода ультрадисперсных алмазов с необходимыми характеристиками достигают подбором мощности зарядов, расстояния между ними, пространственной конфигурации, времени задержки при инициировании. Изобретение позволяет удешевить производство алмазосодержащей шихты при увеличении производительности. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области физики сверхсильных импульсных магнитных полей, давление которых может быть использовано для изучения свойств вещества при сжатии импульсным давлением и получения веществ с новыми свойствами. Устройство для сжатия вещества содержит источник импульсного магнитного поля 1 с зарядом взрывчатого вещества 2 и, по меньшей мере, один образец вещества, на оси устройства расположен токопроводящий стержень 3 с каналами 4 для размещения образцов, причем в центральной части стержня выполнено кольцевое сужение 5, образованное конусами, вершины которых обращены друг к другу. Кольцевое сужение имеет длину, равную диаметру стержня, стенка над каналом в стержне в месте расположения образца имеет толщину, большую толщины скин-слоя, а стержень имеет длину, большую длины заряда взрывчатого вещества. Технический результат изобретения заключается в обеспечении направленного движения образца вдоль оси, что позволяет определить место установки улавливателей образца и тем самым сохранить образец после снятия нагрузки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к химической аппаратуре, а именно к средствам активации химических реакций, тепломассообмена, сатурации, смешения и гомогенизации гетерогенных сред, а также деструкции макромолекул. Реактор содержит генератор гидроударов, кавитационный аппарат и средство для циркуляции обрабатываемого продукта по реактору. Каналы подачи продукта на входы генератора гидроударов и кавитационного аппарата отделены друг от друга разобщающим клапаном и в каждом из этих каналов установлен обратный клапан. Реактор снабжен аккумулятором давления, вход которого через обратный клапан соединен с первым выходом генератора, а выход - со вторым входом кавитационного аппарата, выход которого и второй выход генератора гидроударов имеют возможность соединения с резервуаром для обрабатываемого продукта. Кавитационный аппарат содержит корпус с входным и выходным каналами, образованную в корпусе камеру, а также кавитатор, причем кавитационный аппарат снабжен вторым входным каналом, сообщенным с камерой, имеющим возможность соединения с выходом аккумулятора давления и расположенным тангенциально относительно внутренней поверхности камеры, а кавитатор установлен в выходном канале. Технический результат состоит в повышении эффективности обработки продукта. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении полировально-финишных композиций, пленочных покрытий, радиационно-стойких материалов. Алмаз-углеродный материал содержит углерод в виде алмазной кубической модификации и в рентгеноаморфной фазе в соотношении (40-80):(60-20) по массе соответственно и имеет следующий состав, мас.%: углерод 89,1-95,2; водород 1,2-5,0; азот 2,1-4,8; кислород 0,1-4,7; несгораемые примеси 1,4-4,8. Этот материал получают детонацией углеродсодержащего взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом, помещенного в оболочку из конденсированной фазы, содержащей восстановитель при соотношении массы восстановителя в конденсированной фазе к массе используемого углеродсодержащего взрывчатого вещества не менее 0,01:1, в замкнутом объеме в газовой среде, инертной к углероду. Образцы полученного алмаз-углеродного материала подготавливают для исследования его элементного состава путем выдержки при 120-140°С под вакуумом 0,01-10,0 Па в течение 3-5 ч и последующей обработки при 1050-1200°С потоком кислорода со скоростью, обеспечивающей его сжигание в течение 40-50 с. Изобретение позволяет получить продукт, обладающий прогнозируемыми свойствами и элементным составом при высоком содержании углерода в желаемых фазовых состояниях. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химии углерода и может быть использовано при изготовлении полировально-финишных композиций, пленочных покрытий, радиационно-стойких материалов. Углеродсодержащее взрывчатое вещество с отрицательным кислородным балансом помещают в оболочку из конденсированной фазы, содержащей восстановитель. Массовое соотношение восстановителя и углеродсодержащего взрывчатого вещества не менее 0,01:1. Осуществляют детонацию в замкнутом объеме в газовой среде, инертной к углероду. Продукт детонации обрабатывают 2-40%-ной водной азотной кислотой совместно с кислородом сжатого воздуха при температуре 200-280°С и давлении 5-15 МПа. Полученный наноалмаз содержит углерод в виде алмазной кубической модификации и в рентгеноаморфной фазе в соотношении (82-95):(18-5) мас.% соответственно. Элементный состав наноалмаза, мас.%: углерод 90,2-98,0; водород 0,1-5,0; азот 1,5-3,0; кислород 0,1-4,5. Изобретение позволяет повысить безопасность процесса, получить наноалмаз с прогнозируемыми свойствами в промышленном объеме. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"алмазы детонационного синтеза: химическая очистка и физико-химические свойства. Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы: получение, свойства, применение». - Красноярск, 2003, с.102-104.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к взрывным камерам, предназначенным для локализации взрывов при переработке взрывчатых веществ с целью промышленного производства детонационных наноалмазов. Взрывная камера содержит вертикальный цилиндрический корпус с днищами, люк для доступа внутрь камеры и средства крепления внутри камеры заряда взрывчатого вещества. Камера изготовлена из облицованного сталью железобетона, в стенках камеры равномерно по всей ее внутренней поверхности установлены трубы, оси которых направлены в центр камеры, причем трубы соединены с герметичными баками с водой, которые с помощью электромагнитных клапанов соединены с ресивером со сжатым воздухом, при этом днища камеры выполнены коническими, в центре каждого днища установлен расширитель в виде цилиндра или многогранника, на боковой поверхности которого расположен люк для транспортировки заряда внутрь камеры и для выгрузки твердых продуктов взрыва. Средства крепления заряда взрывчатого вещества выполнены в виде проходящего по оси камеры стального троса, способного передвигаться, поднимать и удерживать заряд с помощью электротельфера, установленного на днище верхнего расширителя, и отрезка проволоки, один конец которого укреплен на тросе, а второй - на заряде. Технический результат заключается в повышении производительности камеры, безопасности и удобстве ее эксплуатации без вхождения персонала внутрь камеры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области неорганической химии углерода, конкретно к ультрадисперсным углеродным материалам, и может быть использовано для получения новых композиционных материалов, в частности кристаллического карбина. Устройство для синтеза кристаллического карбина содержит вертикально смонтированные и последовательно расположенные основание, корпус с камерой, в которой размещена ампула сохранения с графитом, ударник в виде металлического диска и заряд взрывчатого вещества. Над взрывчатым веществом размещен генератор плоской ударной волны, составляющий с взрывчатым веществом пиротехнический заряд, под взрывчатым веществом установлено направляющее стальное кольцо, в полости которого размещен ударник из алюминия, расположенный над корпусом, стальная ампула сохранения включает основание и крышку, скрепленные между собой резьбовым соединением, при этом во внутреннем объеме ампулы размещен вкладыш в виде стального диска с цилиндрическим углублением в центральной части и установленным в нем диском из фторопласта диаметром, равным диаметру цилиндрического углубления, причем поверхность диска выстлана расположенными внахлест между собой чешуйками фольги графита монохроматорного качества с плотностью не менее 2,2 г/см ³, толщиной 10-20 мкм и с ориентацией кристаллографической оси "с" перпендикулярно плоскости фронта ударной волны, при этом цилиндрическое углубление закрыто другим диском из фторопласта и медной пробкой. Конструкция устройства позволяет получать химически чистый кристаллический карбин с малым содержанием посторонних примесей и аморфной фазы. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к взрывным камерам, предназначенным для локализации взрывов при переработке взрывчатых веществ с целью промышленного производства детонационных наноалмазов. Взрывная камера содержит цилиндрический корпус, плоские днище и крышку и средства крепления внутри камеры заряда взрывчатого вещества, помещенного в охлаждающую оболочку. Вертикальный корпус и днище камеры изготовлены из облицованного сталью железобетона, в качестве охлаждающей оболочки используют воду, частично заполняющую внутренний объем камеры, на днище камеры закреплены перфорированные трубки, соединенные с газовой системой или с водяным насосом, на внутренней поверхности корпуса установлены вертикальные рассекатели ударной волны треугольного сечения, соединенные несколькими стальными кольцами, корпус снабжен люком, открывающимся внутрь камеры, патрубками для откачки газов и воды из камеры и патрубками для подачи газов в перфорированные трубки, крышка представляет собой стальной герметичный бак с водой, имеющий патрубки для подвода воды и газа, а также патрубки для подачи воды из бака внутрь камеры, которые выполнены в виде изогнутых труб, причем изгиб труб находится выше уровня воды в баке. Технический результат заключается в повышении производительности камеры, безопасности и удобства ее эксплуатации без вхождения персонала внутрь камеры. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к переработке нефти и жидких углеводородов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности, может применяться отдельно как центробежный насос с механическим крекингом при перекачке по трубам сырой нефти с целью повышения процента выхода низкомолекулярных углеводородов и уменьшения вязкости. В способе переработки смеси жидких углеводородов переработку осуществляют механическим гидродинамическим крекингом без катализатора, по крайней мере, в одну ступень в одном технологическом пространстве, представляющем собой центрифугу с цилиндрическим или коническим ротором с системой защиты окружающей среды, и выходными трубами, при этом: сырье постоянным течением подают в технологическое пространство вращающегося цилиндрического или конического ротора; перемешивают его механически быстро вращающимся ротором с перегородками и установленными на них гребенками при скорости вращения ротора 8000-28000 об/мин и давлении внутри центрифуги до 1,2 мПа; температуру процесса переработки сырья регулируют предварительным его разогреванием, а также нагреванием или охлаждением передней крышки и пространства между ротором и корпусом центрифуги, переработанное сырье выделяют через выходные трубы. Представлено также устройство для осуществления указанного способа. Достигается возможность проведения переработки сырой нефти на месте ее добычи, облегчение транспортировки, повышение эффективности переработки сырой нефти. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано в материаловедении. Собирают пресс-форму. Поджигают термитную шашку и нагревают графитовый порошок. После этого инициируют взрыв заряда взрывчатого вещества. Энергией взрыва приводят в движение ударник, непосредственно зачеканивающий графитовый порошок в капсуле. Разбирают пресс-форму, извлекают полученный алмаз. Изобретение позволяет уменьшить заряд взрывчатого вещества, уменьшить размеры пресс-формы, упростить процесс и использовать пресс-форму многократно. 2 ил.

Изобретение относится к получению сверхтвердых материалов. Охлаждающую жидкость 12 заливают в емкость 11. Поджигают нагревательную смесь 3, например борид кремния. В момент максимального нагрева обрабатываемого вещества 5-графита инициируют взрывчатое вещество 1, например тол. В результате распространения взрывной волны приводят в движение нагревательную смесь 3 и обрабатываемое вещество 5, которое попадает в замкнутый по сечению канал между охлаждаемой отдельной подложкой 8 и стержнем 9. Канал может быть выполнен сужающимся для дополнительного сжатия вещества 5 и запрессовывания подложки 8 в конусную оправку 10 под действием ударной волны. Отражательная мембрана 7 является изолятором для исключения тепловых потерь и нежелательного прогрева подложки 8. Изолирующий слой 2 исключает возгорание взрывчатого вещества 5 до момента его максимального прогрева. Изобретение позволяет обеспечить охлаждение синтезированного алмаза с максимально возможной скоростью, снизить энергозатраты и увеличить фракционный состав алмаза более чем в 10 раз. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.