Способ изготовления поликапиллярных стержневых структур

Способ изготовления поликапиллярных стержневых структур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии обработки стекла и может быть использовано при изготовлении микроканальных блоков, предназначенных для использования в качестве оптических систем электронно-оптических преобразователей, в аппаратуре специального назначения для формирования направленных газовых пучков в вакууме и фокусировке нейтронных излучений, а также в фильтрующих устройствах для тонкой очистки и разделения различных сред. Изобретение направлено на увеличение выхода годных за счет повышения показателей прозрачности и однородности структуры. Для чего набранный из единичных капилляров 2 пакет 1 заготовок перед его нагревом до температуры спекания и последующем растягиванием помещают в обойму 3 из того же стекла, что и капилляры и в процессе нагрева и растягивания подвергают комбинированному пневматическому воздействию путем создания внутри капилляров избыточного давления P<SB POS="POST">1</SB>, а в полостях между капиллярами разряжения P<SB POS="POST">2</SB>, причем P<SB POS="POST">1</SB>+P<SB POS="POST">2</SB>≤R<SB POS="POST">P</SB>, где R<SB POS="POST">P</SB> - предел прочности при растяжении стекла, при этом создание упомянутых давлений осуществляют одновременно с противоположных торцов пакета. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК! 6 А1 (!9) ИИ (ц)5 С 03 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

flPH ГННТ СССР (21) 4374542/23-33 (22) 04.02.88 (46) 23.03.90. Бюл. Ó 11 (71) Самостоятельное конструкторскотехнологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла (72) А.Ц.Вартаньянц, Л.И.Желнина, В.Л.Захаров и M.IO.Øàòèí (53) 666.189.211(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 203173, кл. С 03 В 23/20, 1967.

{54) спосов изготовлкниЯ поликлпилЛЯРНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ СТРУКТУР (57) Изобретение относится к технологии обработки стекла и может быть использовано при изготовлении микроканальных блоков, предназначенных для использования в качестве оптических систем электронно-оптических преобразователей, в аппаратуре специального назначения для формирования направленных газовых пучков в вакууме и фокусировке нейтронных иэлучений, а также в фильтрующих устройствах для тонкой очистки и разделения различных сред. Изобретение направлено на увеличение выхода годных за счет повьппения показателей прозрачности и однородности структуры. Для чего набранный иэ единичных капилляров 2 пакет 1 заготовок перед его нагревом до температуры спекания и последующем растягиванием помещают в обойму 3 из того же стекла, что и капилляры и в процес- се нагрева и растягивания подвергают комбинированному пневматическому воздействию путем создания внутри капилляров избыточного давления Р;, а в полостях между капиллярами разрежения Р, причем P„+ Р 6R Р, где

2.

R< — предел прочности при рас rяжeнии стекла, при этом создание упомянутых давлений осуществляют одновременно с противоположных торцов пакета. 3 ил.

1551666

Изобретение относится к технологии обработки стекла и может быть использовано при изготовлении микроканальных блоков, предназначенных для использования в качестве оптических систем электронно-оптических преобразователей, в аппаратуре специального назначения для формирования направленных газовых пучков в вакууме и фокусировке нейтрочных излучений, а также в фильтрующих устройствах для тонкой очистки и разделения различных сред.

Цель изобретения — увеличение выхода годных за счет повышения показателей прозрачности и однородности структуры.

На фиг. 1 схематически представлен пакет заготовок, размещенный 20 внутри стеклянной обоймы, продольное сечение; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — фрагмент стержневой структуры с деформированными капиллярами.

Процесс изготовления поликапиллярной структуры осуществляют следующим образом.

Набирают пакет 1 заготовок иэ единичных, например цилиндрических, капилляров 2, запаянных с одной стороны, и размещают его в стеклянной обойме 3 (фиг. 1). К торцам обоймы

3 подключают пневмосистему (не показана), в которой патрубок 4 предназначен для создания избыточного давле35 ния Р1 внутри единич„.и капилляров, а патрубок 5 — для создания разрежения Р в полостях между капиллярами 2.

При этом межкапиллярные пространства 40 в пакете 1 со стороны патрубка 4 заполняют каким-либо герметизирующим компаундом и после его отверждения производят нагрев и растягивание пакета 1 заготовок с одновременным созданием внутри капилляров 2 иэбыточного давления Р,, а в межкапиллярных полостях разрежения Р1, соблюдая условие P, + P 4 R„, где R р — предел прочности стекла при растяжении.

Качество получаемой стержневой поликапиллярной структуры улучшается ввиду того, что комбинированное пневматическое воздействие обеспечивает одинаковость физических условий, в которых протекают процессы нагрева и вытягивания.

Поскольку внутри капилляров 2 создают избыточное давление Р,, то после нагрева они стремятся расшириться в межкапиллярное пространство. Для равномерной ликвидации межкапиллярных полостей в них создают разрежение Р, что улучшает условия расширения капилляров 2 под действием давления Р„ .

Для того, чтобы ликвидация полостей происходила полностью и равномерно, создание избыточного давления

Р, и разрежения Р осуществляют одновременно с противоположных торцов пакета 1 заготовок.

Проведение процесса вытягивания стержневой структуры при повышенных значениях давления, т.е. P + P >R

Р может привести к деформации единичных капилляров, составляющих поликапиллярную структуру, что значительно снижает качество структуры, делает невозможным ее использование в оптических системах электронно-оптических преобразователей. Фрагмент поликапиллярной стержневой структуры с деформированными капиллярами представлен на фиг. 3.

В качестве параметра, ограничивающего сумму давлений P и Р, выб1 рано значение предела прочности при растяжении стекла К р потому, что его величина оказывает решающее влияние на формообразование получаемой перетягиванием поликапиллярной стержневой структуры.

Сохранение равновесия между суммой давлений Р„ и Р и пределом IIpowности растяжений Rð обеспечивает получение поликапиллярных структур с требуемой геометрией, используемых в электронно-оптических преобразователях.

При получении методом перетягивания поликапиллярных стержневых структур неизбежно возникновение межкапиллярных полостей, что значительно снижает показатель однородности стержневой структуры.

Для обеспечения равных физических свойств при нагреве и растягивании пакета обойму следует изготавливать из того же материала, что и материал единичных капилляров.

Форма поперечного сечения обоймы, как и форма поперечного сечения капилляров, может быть выбрана произвольной, например цилиндр, шестигранник и т.д.

В некоторых случаях, при невозможности использования стеклянной обой1551666

40 мы, при создании давлений Р и Р на

1 пакет заготовок перед его нагревом и растяжением с наружной стороны наносят слой герметизирующего компаунда или нагрев и растягивание пакета заготовок проводят в герметичной камере с разрежением Р, создав внутри капилляров избыточное давление P соблюдая условие P,,+ P 4 Rp.

В качестве единичных капилляров, иэ которых собирают пакет заготовки, используют запаянные с одной стороны цилиндрические трубки с наружным диаметром 1 мм и толщиной стенки

0,05 мм. Сформировав на вибростенде в шестигранных пазах заготовки в пакет шестигранного сечения с размером стороны 10 мм размещают в обойме, предварительно заполнив межкапиллярное пространство со стороны не запаянных капилляров герметизирующим компаундом, на основе эпоксидной смолы. После отверждения. компаунда производят нагрев до температуры спекания и растягивание заготовок с одновременным созданием в капиллярах избыточного давления Р> и разрежения

,Р в межкапиллярном пространстве.

В качестве конструкционного материала для обоймы и капилляров используют стекло марки Л-80 с пределом прочности при растяжении К = 8,3 х10 кг/см .

При растяжении и нагреве пакета заготовок внутри капилляров создают избыточное давление Р„=1,34 кг/см

1 при этом разрежение в межкапиллярном пространстве Р =0,2 кг/см, таким образом условие P „ + Р К выполняется.

Качество получаемой по предлагаемому способу поликапиллярной стержневой структуры значительно вышее, чем

I у получаемой по известному способу.

Кроме этого, снижается лроцент брака, так как не происходит нарушения поликапиллярной структуры, отсутствуют межкапиллярные полости и не схлопы» ваются единичные капилляры, составляющие заготовку.

Использование предлагаемого способа изготовления поликапиллярных стержневых структур обеспечивает значительное повышение качества поликапиллярных стержневых структур путем повышения прозрачности и исключения межкапиллярных полостей, при этом снижаются требования к точности изготовления единичных капилляров за счет использования стеклянной обоймы, герметизирующего компаунда или герметичной камеры, Формула изобретения

Способ изготовления поликапиллярных стержневых структур преимущественно для стеклянных микроканальных блоков, включающий набор пакета заготовок иэ единичных капилляров, нагрев его до температуры спекания и последующее растягивание, причем в процессе спекания и растягивания внутри капилляров с одного из торцов пакета создают избыточное давление Р, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения выхода годных за счет повышения показателей прозрачности и однородности структуры, пакет заготовок помещают в обойму из того же стекла, что и капилляры, в процессе спекания и растягивания в полостях между капиллярами с другого торца пакета создают разрежения Р, причем Р„ + P < R, где R - предел прочности стек.ла при растяжении.

1551666

А-А

Фиа 2

Фиг3

Составитель С.Виноградов

Редактор Н.Гулько Техред А.Кравчук . Корректор С.Шекмар

Заказ 305 Тирах 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул, Гагарина, 101