Визначення високих квазігідростатичних тисків до 7 ГПа при температурі до 1400 °С з використанням резистивних датчиків
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168712Ключові слова:
високий квазігідростатичних тиск, шестипуаннсонний апарат високого тиску, резестивний датчик тискуАнотація
Для шестипуансонних пресових установок розроблений диференційний метод вимірювання високих квазігідростатіческіх тисків шляхом побудови характеристики навантаження р=f(Q), де р – значення тиску в квазігідростатичній комірці високого тиску, Q – зусилля преса. Тиск в осередку вимірюється з використанням вимірювання різниці температури поліморфних перетворень в Co(α→β) і Fe(α→γ), плавлення Ag і Cu; вимірювання проведені методом резистометрії. В якості вихідних даних використані, добре вивчені раніше на р, Т-діаграмах лінії фазових переходів в залізі і кобальті в діапазонах р=4–7 ГПа і Т=500–700 °С. Для цього ж діапазону тисків при температурі 1150–1400 °С криві плавлення міді і срібла.
База вихідних даних представлена в аналітичному вигляді і дозволила застосувати її для визначення тиску в комірці при високих температурах за значеннями величин диференціальної різниці температур ΔTd. Експериментально виміряно для розроблених в даній роботі датчиків Coα-β- Feα-γ і Agпл.–Cuпл.; описані особливості складання диференціальних датчиків та їх електричних з'єднань для проведення процесу вимірювання величин ΔTd. Розроблено конструкції комірок високого тиску для проведення експериментів по вимірюванню ΔTd за допомогою термопар та схеми фіксування зміни опору датчиків при фазових перетвореннях.
Застосована методика дозволяє визначати тиск в квазігідростатичних комірках шестипуансонних апаратів шляхом побудови характеристик навантаження. Основними перевагами розробленого методу вимірювання квазігідростатичених тисків за допомогою резистометрії є його відносна простота та значне збільшення точності визначення тиску. Точність зростає через взаємне знищення поправок впливу тиску і паразитних складових на величину термо-ЕРС термопар при використанні резистивних датчиків Co–Fe і Ag–Cu.
Отримані дані можна використовувати для контролю і визначення тисків в комірках шестипуансонних пресових установок з діаметром плунжера 560–950 ммПосилання
- Novikov, N. V. (1986). Sinteticheskie sverhtverdye materialy. Vol. 1. Sintez sverhtverdyh materialov. Kyiv: Naukova dumka, 280.
- Wang, Y., Durham, W. B., Getting, I. C., Weidner, D. J. (2003). The deformation-DIA: A new apparatus for high temperature triaxial deformation to pressures up to 15 GPa. Review of Scientific Instruments, 74 (6), 3002–3011. doi: https://doi.org/10.1063/1.1570948
- Kawazoe, T., Nishiyama, N., Nishihara, Y., Irifune, T. (2010). Pressure generation to 25 GPa using a cubic anvil apparatus with a multi-anvil 6-6 assembly. High Pressure Research, 30 (1), 167–174. doi: https://doi.org/10.1080/08957950903503912
- Tonkov, Е. Yu. (1979). Fazovye diagrammy elementov pri vysokom davlenii. Moscow: Nauka, Glavnaya redaktsiya fiziko-matematicheskoy literatury, 192.
- Liebermann, R. C. (2011). Multi-anvil, high pressure apparatus: a half-century of development and progress. High Pressure Research, 31 (4), 493–532. doi: https://doi.org/10.1080/08957959.2011.618698
- Stupnikov, V. A., Bulychev, B. M. (2012). Vysokie davleniya v himii. Almaz i almazopodobnye materialy, tekhnicheskie i sinteticheskie aspekty. Moscow: MGU im. M. V. Lomonosova, 112.
- Bogdanov, S. P. (2008). Rol' razmera kristallitov grafitopodobnogo nitrida bora pri nukleatsii kubicheskogo nitrida bora. Fizika i himiya stekla, 34 (2), 274–280.
- Cubic Press Machine Catalog. Guilin Guiye Machinery Co., Ltd. Available at: https://glguiye.en.made-in-china.com/Product-Catalogs/
- Metodika differentsial'nogo termicheskogo analiza pri davleniyah do 8GPa (1989). Kyiv, 16.
- Getting, I. C., Kennedy, G. C. (1970). Effect of Pressure on the emf of Chromel‐Alumel and Platinum‐Platinum 10% Rhodium Thermocouples. Journal of Applied Physics, 41 (11), 4552–4562. doi: https://doi.org/10.1063/1.1658495
- Hanneman, R. E., Strong, H. M. (1966). Pressure Dependence of the emf of Thermocouples. Journal of Applied Physics, 37 (2), 612–614. doi: https://doi.org/10.1063/1.1708224
- Pat. No. 132612 UA. Sposib kalibruvannia vysokoho tysku do 6,5HPa v konteinerakh iz kvazihidrostatychnymy peredavalnymy seredovyshchamy shestypuansonnykh kubichnykh presiv (2019). MPK B01J 3/06. No. u201806114; declareted: 01.06.2018; published: 11.03.2019, Bul. No. 5.
- Sonin, V. M., Sokol, A. G. (1993). Razrabotka DTA na monogopuansonnom aparate vysokogo davleniya. Eksperimental'nye issledovaniya kristallizatsii almaza v metallicheskih sistemah. Novosibirsk, 78–82.
- Novikov, N. V., Ivahenko, C. A., Chipenko, G. V., Belousov, I. S. (1990). Izmerenie vysokih kvazigidrostaticheskih davleniy do 7 GPa differentsial'nym metodom pri temperaturah do 1400 °C. Dokl. AN SSSR, 311 (6), 1368–1371.
- Ivahnenko, S. I., Chipenko, G. V., Belouov, I. S., Zanevskiy, O. A. (1987). Izmerenie davleniya differentsial'nym metodom po krivym plavleniya svintsa i tsinka. Obrabotka materialov pri vysokom davlenii. Sbornik nauchnyh trudov AN USSR, IPM AN USSR.
- Claussen, W. F.; Giardini, A. A., Lloyd, E. C. (Eds.) (1963). High Pressure Measurement. Washington: Butterworths, 125.
- Kenedi, D., N'yuton, R. V.; Vinogradov, A. P. (Ed.) (1966). Tverdye tela pod vysokim davleniem. Moscow: Mir, 167.
- Kaufman, L., Clougherty, E. V., Weiss, R. J. (1963). The lattice stability of metals – III. Iron. Acta Metallurgica, 11 (5), 323–335. doi: https://doi.org/10.1016/0001-6160(63)90157-3
- Bundy, F. P., Strong, H. M. (1962). Behavior of Metals at High Temperatures and Pressures. Solid State Physics, 81–146. doi: https://doi.org/10.1016/s0081-1947(08)60456-7
- Akella, J., Kennedy, G. C. (1971). Melting of gold, silver, and copper-proposal for a new high-pressure calibration scale. Journal of Geophysical Research, 76 (20), 4969–4977. doi: https://doi.org/10.1029/jb076i020p04969
- Batavin, V. V., Kontsevoy, Yu. A., Fedorovich, Yu. V. (1985). Izmerenie parametrov poluprovodnikovyh materialov i struktur. Moscow: Radio i svyaz', 264.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Sergey Ivakhnenko, Valentyn Lysakovskyi, Oleksandr Savitskyi, Andrii Burchenia
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
