Способ изготовления реперного вещества для датчиков высоких давлений Советский патент 1991 года по МПК G01L11/00 G01L19/00 

Изобретение относится к способам получения веществ, применяемых в датчиках высоких давлений, используемых в камерах синтеза сверхтвердых материалов, камнедрагоценного сырья, керамики и т. д., а также Ё лабораторной практике при проведении исследований конденсированной фазы в сильно сжатом состоянии

Целью изобретения является повышение чувствительности реперного вещества.

На фиг. 1 показаны кривые зависимости изменения электросопротивления от давления смеси теллурида кадмия и селени- да свинца при их соотношении 1 10, на фиг

2 - схема экспериментальной установки для измерения электробарических характеристик реперных веществ

Способ изготовления реперного вещества состоит в следующем

Реперное вещество для датчиков высокого давления в виде смеси халькогенидных реперных материалов, имеющих фиксированные фазовые переходы при определенных значениях давлений и комнатной температуре, приготавливалось таким обра зом. Брались отдельно поликристаллические порошки двух халькогенидов - теллурида кадмия и селенида свинца - спекО

СА 00

ел VI

Ю

тральной чистоты, они отдельно засыпались в шаровую мельницу (или ступку) и подвергались размолу до размера частиц 0,0056 мм и менее (сито с размером ячейки 0,0056 мм). Затем порошки смешивались в определенном соотношении и совместно подвергались механической обработке в шаровой мельнице (или ступке) до достижения максимального начального электросопротивления (электросопротивление измерялось с помощью контрольных опытов и регистрировалось полуавтоматическим потенциометром Р363/2).

Пример. Реперное вещество для датчиков высоких давлений в виде смеси порошков теллурида кадмия и селенида свинца брали в соотношении 1:10 (так как при данном соотношении компонентов наиболее четко различимы точки фазовых переходов - нет шунтирования одного материапа другим), т. е. 30 и 300 г предварительно измельченных до величины частиц 0,0056 мм и менее указанных компонентов спектральной частоты. Чистота определялась с помощью спектрографа ИСП-28, а размер частиц - ситом с размером ячейки 0,0056 мм, Взвешивание производили на аналитических весах с точностью ± 0,0001 г. Смеси помещали в тщательно промытую и высушенную шаровую мельницу (диаметр шаров 12 мм) и подвергали механической обработке. Периодически производили контрольные замеры при образцовом (начальном) давлении 0,5-1 ГПа на установке (фиг 2).

Установка содержит пресс 1 с опорными плитами 2, блок-матрицы 3, токопроводы 4, между которыми помещается образец 5, контейнер из литографского камня 6, пиро- филлитовые кольца 7 и систему 8 регистрации сигнала.

В табл. 1 показаны зависимости изменения электросопротивления в смеси теллурида кадмия и селенида свинца от состава.

В табл. 2 показаны зависимости электросопротивления от начального значения электросопротивления для соотношения компонентов 1:10.

При достижении значения относительного электросопротивления (1,2 ±0,2) Ом механическая обработка прекращалась, содержимое мельницы извлекалось и смесь

использовалась как реперный материал для производства датчиков давления точечного размера с несколькими фиксированными точками по шкале давления 3,53 ± 0,07 ГПа, 4,23 ±0,1 ГПа, а также 5,97 ± 0,23 ГПа. Датчики давления изготавливались по отработанной методике - в картонный диск с миллиметровым отверстием запрессовывались 2-3 мг вещества (на наковальню насыпалось горкой 3-4 мг порошка и напротив

вершины горки устанавливалось отверстие в картонном диске, сверху насыпалось такое же количество порошка, и с помощью оправки материал запрессовывался в отвер- стие диска, неиспользованный материал

ссыпался и использовался повторно).

Эксперименты показали, что за счет механической обработки смеси компонентов можнго увеличить скачок изменения электросопротивления при фазовом превращении в материале датчика от действия давления более чем в 25 раз (см. фиг. 2) и, как следствие, более точно фиксировать давление начала фазовых переходов в материале датчика, а значит и давление в реак.- ционном объеме камеры (аппарата) высокого давления.

Формула изобретения Способ изготовления реперного вещества для датчиков высоких давлений, включающий приготовление смеси порошков теллурида кадмия и селенида свинца, отличающийся тем, что, с целью повыше- ния чувствительности, в нем смесь дополнительно подвергают перетиранию, через заданные интервалы времени извлекают смесь, измеряют ее электрическое сопротивление под воздействием образцового давления и продолжают перетирание до достижения постоянного максимального значения электрического сопротивления смеси

Таблица 1

Изобретение относится к веществам, применяемым в датчиках высоких давлений, которые могут быть использованы в камерах синтеза сверхтвердых материалов, камнедрагоценного сырья, керамики, а также при спекании пластин для лезвийного инструмента и в лабораторной практике. Целью изобретения является создание точечного датчика давления на основе халь- когенидов металлов обладающего несколькими точно фиксированными фазовыми переходами при определенных значениях давления и комнатной температуре с повышенным коэффициентом преобразования давления в электросигнал (чувствительностью) Цель достигается тем. что реперное вещество на основе халькогени- дов металла (теллурида кадмия и селенида свинца)дополнительно подвергают механической обработке путем перетирания в шаровой мельнице или ступе, причем через заданные интервалы времени смесь извлекают, измеряют ее электрическое сопротивление и продолжают перетирание до достижения постоянного максимального значения электрического сопротивления смеси 2 ил 2 табл

Р, показания нанометра Фиг Г

Таблица 2

50 ЮО 150 Р

8

/

Фиг. 2