不同产地叶蜡石的传压特性

作为密封传压介质,叶蜡石已被广泛应用于实验室和工业的高压合成中。然而,叶蜡石中矿物成分的改变将影响其传压效率及密封性。本研究中在6×8 MN大腔体六面顶压机中完成4种不同产地叶蜡石在室温下的压力标定工作,并通过X射线衍射研究叶蜡石中矿物组成的变化对传压效率的影响。结果表明:叶蜡石中含有较高硬度的矿物(如水铝石、勃姆石、白云母和高岭石),可有效提升叶蜡石的传压效率;随着腔体压力提升,叶蜡石的传压效率逐渐降低,施加更高的实际加载力(油压)也不能明显地提高腔体压力;高压处理后的叶蜡石4比叶蜡石2有更好的传压效率,但受矿物成分变化的影响,叶蜡石4容易发生密封失效,而叶蜡石2有良好的弹性回复效果和密封性,能够稳定完成升压卸压过程。综合考虑传压效率和密封效果,叶蜡石2具有最佳的应用价值和经济效益。

立方大腔体静高压装置中叶腊石的传压及密封性能研究

本文基于高压研究及超硬材料生产所用的静高压立方大腔体(六面顶)压机的需要,制备了源于南非叶腊石矿的两种(A和B)叶腊石粉压块,并与同工艺国产(北京门头沟)黄色叶腊石粉压块进行比较,以此建立评估叶腊石传压及密封性能的实验方法与物理判据.采用Bi,Tl,Ba等标压物质原位标定了以上3种叶腊石压腔中心位置及密封边处的压力;同时,采用银熔点法分别获得了3种叶腊石作传压密封材料时高温下腔体压力与系统加载的对应关系.结果表明,在相同加载油压下南非叶腊石B粉压块和国内叶腊石粉压块中心位置的压力差值不超过0.1 GPa,在升压和降压过程中叶腊石块中心位置与密封边位置的压力差值也更为相近.相比于南非叶蜡石A粉压块,B粉压块在高温传压和密封性能上更接近国产叶腊石粉压块.

复合型传压介质的现状及发展

对我国高压合成目前所用传压介质进行了较详细的概述,针对叶蜡石、白云石和氯化钠加添加剂(氧化镁或者氧化锆等)作为传压介质所具有的特征和性质分别进行了阐述和对比,详细介绍了用它们中的两种或两种以上的材料复合后,来承担起高压合成所需的传压、密封、绝缘以及保温等作用。并且经实验证明合成效果有很大的改善,从而降低了高压合成的成本,提高了合成的效率和质量,并给出了作者自己的观点和意见。

金刚石合成用介质的传压效果研究

本文通过实验研究与对比,对叶腊石、滑石、氯化钠等金刚石生长用传压介质的传压效果与传压性能,进行了较详细地研究。在金刚石合成或生长的高温高压条件下,当压机的油压相同,即总压力相同时,反应腔内的压力由于传压管的材质不同,而有差别,最大可达18％;而当室温时,为得到反应腔内5.5(GPa)的同等压力,由于传压管的材质不同,压机的油压差别可达6％。可见,材质的传压性能,由材质而不同;还随温度有变化。这一结果,对金刚石等高压合成与多晶体烧结所用传压介质的选择,以及合成工艺条件的确定,都有重要意义。

气体传压提液过程提升效率的优化分析

在对利用气体传压提液过程进行理论研究的基础上 ,通过提液过程基本方程的理论分析 ,进一步对提升条件和提升效率进行优化分析 ,得到提液过程可进行所必需的最低进口压力 。

青田山口叶蜡石传压介质初步研究

采用青田山口叶蜡石作为超高压高温合成金刚石的传压介质 ,分析了其主要化学成分和矿物组成。对青田山口叶蜡石粉压块粒度效应进行了研究 ,确定了该传压介质的粒度组成。超高压高温人造金刚石试验表明 ,青田山口叶蜡石的传压介质理想 ,金刚石合成效果较好。

超高静压下传压介质压致升温的规律

通过将温度探头伸入高压腔内在线测定了3种传压介质（癸二酸二辛酯、水、无水乙醇）的温度变化情况,研究它们在不同条件下的压致升温规律.结果表明：在试验条件下,癸二酸二辛酯的压致升温值随压力的增加由0.089℃/MPa降至0.068℃/MPa,且随初始温度的增加而降低;水的压致升温值随压力的增加基本不变,稳定在0.026-0.028℃/MPa之间,且随初始温度的增加而略有增加;无水乙醇的压致升温值受压力影响大于水而小于癸二酸二辛酯,随压力增加由0.082℃/MPa降至0.075℃/MPa,初始温度对其影响大于水,但乙醇压致升温值随着其质量分数的增加而增加.通过聚四氟乙烯套筒和不锈钢套筒模拟不同的热损失条件时,在保压过程中前者对癸二酸二辛酯的保温效果明显高于后者.

管板材SGMF工艺传压介质的物理性能试验

固体颗粒介质成形工艺(SGMF)是采用固体颗粒代替刚性凸模(或凹模)的作用,对板材、管材等毛坯进行拉深、胀形的半模成形工艺。该工艺不同于传统的软模成形的重要区别是,其采用固体颗粒作为传力介质改变而导致成形规律与众不同。深入探索固体颗粒介质的物理特性,是实现应用该工艺进行实际生产的重要理论依据。文章通过试验,分析了不同粒径GM固体颗粒介质高压下的基本物理性能,得出GM颗粒介质体积压缩率曲线,并给出幂指函数本构关系方程;得出了GM颗粒之间及GM颗粒与板材之间在不同压力状态下的摩擦系数曲线;分析得到GM颗粒介质在轴线方向和底面上的压力传递规律,并给出了数学描述。

合成金刚石生产中叶蜡石传压密封材料矿物学研究

叶蜡石是高温高压合成金刚石的关键辅助材料。叶蜡石传压密封材料的性能主要取决于叶蜡石矿石的矿物组成。叶蜡石矿石中的杂质矿物主要是一水硬铝石、明矾石、长石、高岭石、绢云母、绿泥石、石英、赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、金红石等。具有层状结构的矿物一水硬铝石、高岭石、绢云母、绿泥石等总量不超过10 % ,不会影响制品的传压性能。明矾石在高温高压下不稳定 ,是有害组分。长石、石英等非层状结构的矿物含量高时 ,会使叶蜡石传压密封材料静压流变特性变差 ,对传压性能是有害组分 ,应控制在小于 5 %。非常纯净的叶蜡石矿石制成的粉压块传压性能良好 ,但内摩擦系数小 ,密封性能差 ,常发生高压挤出和顶锤破坏现象 ,少量的赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、金红石矿物存在可以提高密封性能。

颗粒介质传压性能的数值模拟和试验研究

文章作者自行研制了测试颗粒介质传压性能测试装置,通过试验,测得了多种颗粒介质在各种试验参数下的压力分布规律和应力应变关系。通过将颗粒介质作为连续体介质来处理,建立了研究颗粒介质传压性能的有限元模型,对不同试验参数下的颗粒介质,在承压筒底面上垂直压力分布进行了模拟计算。模拟和实测结果对比表明,应用连续体材料模型的模拟结果和实测结果较为接近。

某些产地叶蜡石传压介质材料研究

详细分析了北京赵家台、浙江青田、河北围场、浙江云和、内蒙古巴林左旗等地叶蜡石的化学成分、物理特性和X衍射曲线 ,获知这些产地的叶蜡石不是纯叶蜡石矿物 ,而是叶蜡石 +其他矿物的集合体 ;探讨了上述产地叶蜡石矿物集合体制做叶蜡石传压介质立方块的粒度配比、密度、收缩率和合成金刚石效果 ,得知只要是叶蜡石或叶蜡石 +其他矿物都可做叶蜡石传压介质材料 ,但是既经济又能合成人造金刚石的叶蜡石传压介质材料在国内较少 ;

基于传压原理的喷锚支护边坡稳定性分析方法

喷锚支护作为用于边坡加固的一种常用形式,其加固机理较为复杂,因此如何有效地评价喷锚支护后边坡的稳定性对实际工程非常重要。针对喷锚支护边坡的稳定计算问题,通过力等效原理把锚杆的集中力转化为作用于边坡坡面的面力。结合极限平衡原理将简化后的面力用于边坡的稳定性计算,得到锚固力均化后的边坡稳定计算公式。将提出的方法应用于长河坝导流洞出口喷锚支护边坡的稳定计算,并与传统方法的计算结果进行对比分析。计算结果表明:面力等效法计算得到的边坡抗滑稳定安全系数与传统算法结果差异较小,表明提出的方法用于分析喷锚支护边坡稳定是合理可行的。

一种新型传压介质材料——伊利石的研究

对我国温州渡船头伊利石做了较为详细的热分析及热膨胀性研究，并对其做为传压介质材料，应用于人造金刚石工业进行了实验。指出其二级品伊利石可以做为一种新的传压介质材料应用于超硬材料制造工业中。

白云石内衬材料在合成金刚石传压密封介质中的作用

通过合成金刚石实验以及对经历高温高压作用前后传压密封材料中白云石内衬的薄片显微镜观测、X射线粉末衍射和化学分析等研究 ,发现白云石在合成金刚石的高温高压下基本稳定 ,但透入性劈理发育。说明高温高压下白云石易发生破碎而变形 ,其等静压流变特性是以透入性劈理形式表现出来的。其中的杂质SiO2 等形成科石英、普通辉石 ,有无定形碳质产生 ,没有游离CaO、MgO物相形成。依据研究结果提出白云石内衬材料在金刚石合成中起多种作用 ,能够提高传压密封介质材料的综合性能。

一种新型复合传压密封介质的研制

本文提出一种新型复合传压密封介质的研制方法,该介质外围材料为叶蜡石,内套一白云石套管。通过金刚石合成试验得出:合成压力下降2-3MPa;合成电流下降100-200A;合成出的金刚石单产提高5ct左右,粒度相对集中、≥50/60以粗晶粒所占比例达到85%,晶型好。

金刚石合成用W型叶蜡石传压介质的研究

本文采用W型叶蜡石作为超高压高温合成金刚石的传压介质，分析了其主要化学成分与矿物相组成。对W型叶蜡石粉压块的粒度效应与高压胶体的尺寸效应进行了较详细的研究，确定了该传压介质的粒度组成与几何尺寸。超高压高温合成金刚石试验表明，W型叶蜡石的传压性能相当理想，金刚石合成效果好。这一结果为超硬材料高压合成与多晶烧结体所用传压介质的政择开辟了新的徐径。

叶蜡石在高压合成中作为密封传压介质的应用研究

阐述了叶蜡石矿物学特点和我国叶蜡石矿产资源的分布和类型,介绍了目前在超硬材料高压合成中作为密封传压介质叶蜡石材料的性能特点,以及一种典型的密封传压介质的研制工艺,并指出了合理利用叶蜡石资源的研究方向。

叶蜡石传压介质资源初步研究

分析国内叶蜡石传压介质材料供需状况,指出北京赵家台叶蜡石传压介质材料资源枯竭, 虽然国内叶蜡石矿石资源丰富,但适宜作叶蜡石传压介质材料资源却极少,急需从资源和材料特性 着手,加大研究力度,寻找新的接替资源。

中高温锻烧传压介质对其本身性能影响的研究

传压介质是研究高压技术与超硬材料必不可少的原料之一,长期以来都是用一种原生矿,将其粉碎加入水玻璃压制成块体,烘干待用。这种矿产又局限于中国某地,多年使用后已显贫乏。文章详细地分析了叶腊石的化学成分,对不同产地的产品进行了分析和对比,并在前人工作基础上提出一种新方案,通过一系列实验测试和分析,证明其性能稳定、可靠,有利于金刚石合成中顶锤消耗更低,金刚石质量更好。

我国传压密封介质研究现状及进展

普通单一叶蜡石材料传压密封介质在高温高压下容易发生相变,影响介质的使用性能。现在生产中普遍使用叶蜡石-白云石复合传压密封介质,白云石具有高的热膨胀系数、低热导率以及在高压下物相稳定等特点,弥补了叶蜡石矿物的缺陷,使复合介质性能得到改善。目前人们正在研究进一步改善复合介质的技术方法,如在白云石材料中添加某些其他矿物材料。