專利名稱：組裝填充式熱致壓力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種組裝填充式熱致壓力裝置，屬于設(shè)計(jì)制造高壓和超高壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有產(chǎn)生高壓的裝置主要有工程上使用的六面頂和兩面頂設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)室研究用的壓砧 (anvil)。這些設(shè)備的基本原理均是通過(guò)外力作功，使型腔內(nèi)部產(chǎn)生高壓力環(huán)境，其中六面頂 和兩面頂設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是型腔較大，可滿足030 50 mm腔體尺寸的要求，適用于工業(yè)生產(chǎn)， 但設(shè)備體積龐大，自重達(dá)幾十噸，且產(chǎn)生的壓力較小， 一般只有~10 GPa;壓砧可產(chǎn)生大于 100GPa的壓力，且裝置較小，但其缺點(diǎn)是型腔體積極小，僅為10—41111113數(shù)量級(jí)?，F(xiàn)有設(shè)備 的高壓產(chǎn)生原理決定了型腔體積和高壓兩者不能兼顧，因此利用目前的高壓設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn) ct^數(shù)量級(jí)、10GPa以上的高壓環(huán)境。
為了克服上述高壓產(chǎn)生裝置存在的不足，申請(qǐng)?zhí)枮?200610166214"的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?出了基于熱脹冷縮原理來(lái)設(shè)計(jì)壓力產(chǎn)生裝置的思路，不依賴外力直接作功，利用不同材料熱 膨脹系數(shù)的差異，在高溫條件下因體積不能自由膨脹而產(chǎn)生壓力，實(shí)現(xiàn)在cn^數(shù)量級(jí)型腔體 積內(nèi)產(chǎn)生10GPa以上的高壓環(huán)境，但該發(fā)明裝置適用于軸向長(zhǎng)、徑向短的試樣。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可以克服上述缺陷、使表面積與體積之比相對(duì)較小、有利 于提高型腔內(nèi)部的壓力值、適用于處理徑向尺寸較大的試樣的組裝填充式熱致壓力裝置。其 技術(shù)方案為
包括試樣、緊固件和填充塊，其特征在于緊固件為具有一定厚度的圓形套筒，填充塊 包括中間填充塊和分居中間填充塊兩側(cè)的副填充塊，三個(gè)填充塊構(gòu)成完整圓柱體并過(guò)盈安裝 在緊固件內(nèi)，其中中間填充塊和兩副填充塊兩兩緊貼的縱向切面互相平行，且平行于緊固件 的軸心，在中間填充塊的中部開有垂直穿過(guò)緊固件軸心的水平圓形通孔，圓柱狀試樣過(guò)盈安 裝在圓形通孔內(nèi)，其兩端與分居在中間填充塊兩側(cè)的副填充塊緊密接觸，試樣的熱膨脹系數(shù)
大于緊固件和填充塊的熱膨脹系數(shù)。
所述的組裝填充式熱致壓力裝置，中間填充塊和兩副填充塊兩兩緊貼的縱向切面為高精 度平面。
其工作原理為利用不同材料熱脹冷縮系數(shù)的差異，讓熱膨脹系數(shù)較小的材料緊密包裹 熱膨脹系數(shù)較大的材料，在整體受熱時(shí)，內(nèi)部熱膨脹系數(shù)大的材料受到熱膨脹系數(shù)小的材料 緊密包裹而不能自由膨脹，因而受熱時(shí)自行產(chǎn)生壓力；加熱溫度越高，內(nèi)部熱膨脹系數(shù)大的 材料受到的壓力也就越大。在本設(shè)計(jì)中試樣的熱膨脹系數(shù)大于周圍裝置材料的熱膨脹系數(shù)， 圓柱狀試樣過(guò)盈配合安裝在中間填充塊中部的圓形通孔內(nèi)，此時(shí)試樣徑向的膨脹將受到限制， 但其軸向仍可自由膨脹；再配以副填充塊，同時(shí)中間填充塊和兩副填充塊構(gòu)成完整圓柱體， 與緊固件的內(nèi)孔呈過(guò)盈配合，則試樣的軸向膨脹也受到限制；這樣試樣在受熱的情況下其徑 向和軸向均不能自由膨脹，因此在高溫條件下將自行產(chǎn)生較大壓力。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 在高溫條件下自行產(chǎn)生高壓，完全不需要借助外力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，可適用于徑向尺 寸較大的材料；
2、 所用緊固件和填充塊材料價(jià)格低廉，裝置各部分易于機(jī)加工，且整套裝置容易裝配， 試驗(yàn)結(jié)束后，容易取出試樣。
3、 新裝置制造成本較低，適合于實(shí)驗(yàn)室研究材料經(jīng)高壓環(huán)境處理后各種組織性能的變化。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1所示實(shí)施例的俯視圖3是圖2所示實(shí)施例的A-A剖面圖。
圖中1、緊固件2、中間填充塊3、副填充塊4、試樣具體實(shí)施方式
緊固件1為具有一定厚度的圓形套筒，中間填充塊2和分居中間填充塊2兩側(cè)的副填充 塊3兩兩緊貼構(gòu)成完整圓柱體，過(guò)盈安裝在緊固件l的內(nèi)孔內(nèi)，其中中間填充塊2和兩副填 充塊3兩兩緊貼的縱向切面為互相平行、且平行于緊固件1軸心的高精度平面，在中間填充 塊2的中部開有垂直穿過(guò)緊固件1軸心的水平圓形通孔，熱膨脹系數(shù)較大的試樣4呈圓柱狀 過(guò)盈安裝在圓形通孔內(nèi)，其兩端與分居在中間填充塊2兩側(cè)的副填充塊3緊密接觸。
權(quán)利要求1、一種組裝填充式熱致壓力裝置，包括緊固件(1)、填充塊和試樣(4)，其特征在于緊固件(1)為具有一定厚度的圓形套筒，填充塊包括中間填充塊(2)和分居中間填充塊(2)兩側(cè)的副填充塊(3)，三個(gè)填充塊構(gòu)成完整圓柱體并過(guò)盈安裝在緊固件(1)內(nèi)，其中中間填充塊(2)和兩副填充塊(3)兩兩緊貼的縱向切面互相平行，且平行于緊固件(1)的軸心，在中間填充塊(2)的中部開有垂直穿過(guò)緊固件(1)軸心的水平圓形通孔，圓柱狀試樣(4)過(guò)盈安裝在中間填充塊(2)的圓形通孔內(nèi)，其兩端與分居在中間填充塊(2)兩側(cè)的副填充塊(3)緊密接觸，試樣(4)的熱膨脹系數(shù)大于緊固件(1)和填充塊的熱膨脹系數(shù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的組裝填充式熱致壓力裝置，其特征在于中間填充塊(2)和兩 副填充塊(3)兩兩緊貼的縱向切面為高精度平面。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種組裝填充式熱致壓力裝置，包括試樣、緊固件和填充塊，其特征是緊固件為具有一定厚度的圓形套筒，填充塊包括中間填充塊和分居中間填充塊兩側(cè)的副填充塊，三個(gè)填充塊構(gòu)成完整圓柱體并過(guò)盈安裝在緊固件內(nèi)，其中中間填充塊和兩副填充塊兩兩緊貼的縱向切面互相平行，且平行于緊固件的軸心，在中間填充塊的中部開有垂直穿過(guò)緊固件軸心的水平圓形通孔，圓柱狀試樣過(guò)盈安裝在通孔內(nèi)，其兩端與分居在中間填充塊兩側(cè)的副填充塊緊密接觸，試樣的熱膨脹系數(shù)大于緊固件和填充塊的熱膨脹系數(shù)。本裝置在高溫條件下自行產(chǎn)生高壓，無(wú)需借助外力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，適用于徑向尺寸較大的材料，且價(jià)格低廉，容易裝配，試驗(yàn)結(jié)束后，容易取出試樣。
文檔編號(hào)B30B13/00GK201183328SQ200820021410
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者于忠輝, 孔芳芳, 孫瑞濤, 尹文紅, 明 韓 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)