Способ получения профильных изделий из кварцевого стекла

Способ получения профильных изделий из кварцевого стекла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к промышленности стройматериалов и технологии производства изделий из легированного диоксидом титана кварцевого стекла, в частности профильных изделий в виде полого многогранника. Цель изобретения - обеспечение возможности получения изделий из кварцевого стекла, легированного диоксидом титана. Это достигается тем, что в способе получения профильных изделий, включающем сборку заготовки из элементов и формование бесконтактным методом заготовки в потоке инертного газа, перед сборкой заготовки поверхности контакта элементов покрывают 5-10%-ным раствором BzOs в этиловом спирте, а формование изделия осуществляют при 1650-1730° С со скоростью не менее 3 мм/с. 2 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДВТОГСКОМ / СВИДЕТЕЛЬСТВЧ (21) 4679055/33 (22) 10.03.89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (71) Научно-производственное обьединение

"Кварц" (72) Г, А. Павлова, Е. Н. Иванова, А. П. Уголкова и Б. B. Хаверинен (53) 666,175(088.8) (56) Патент США М 3684468, кл, 65 — 4, 1972, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА (57) Изобретение относится к промышленности стройматериалов и технологии производства изделий из легированного диоксидом титана кварцевого стекла, в часИзобретение относится к промышленности стройматериалов, к технологии производства изделий из легированного диоксидом титана кварцевого стекла, в частности профильных, в виде полого многогранника.

Профильные трубы из легированного диоксидом титана 7-8;ь кварцевого стекла с близким к нулю коэффициентом термического расширения необходимы для использования в качестве элементов для об-. легченных астрозеркал, а также в электронно-оптическом и аналитическом приборостроении.

Целью изобретения является обеспечение возможности получения изделий иэ

„„ЯЫ„„1699966 А1 тности профильных иэделий в виде полого многогранника. Цель изобретения — обеспечение воэможности получения изделий иэ кварцевого стекла, легированного диоксидом титана. Это достигается тем, что в способе получения профильных изделий, включающем сборку заготовки из элементов и формование бесконтактным методом заготовки в потоке инертного газа, перед сборкой заготовки поверхности контакта элементов покрывают 5 — 10%-ныи раствором

В203 в этиловом спирте, а формование изделия осуществляют при 1650-1730 С со скоростью не менее 3 мм/с. 2 ил. 1 табл. кварцевого стекла, легированного диоксидом титана.

На фиг. 1 изображено устройство для О осуществления способа, вид спереди в раз- О резе; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1. со

Устройство для осуществления способа содержит захват подающего механизма 1,0 для подачи сборной заготовки 2, печь 3 со- б, ф . противления с трубчатым нагревателем 4, сальником 5 из ваты кварцевого стекла и трубкой б подаода азота. а также захаат вытягиваемого механизма 7 для вытягивания профильного иэделия 8.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве заготовки 2 используют конструкцию, собранную из полос или труб ли1699966 гированного диоксидом титана кварцевого стекла. Конфигурация заготовки 2 зависит от геометрии требуемого изделия. В частности, при получении полых многогранников заготовку собирают. из полос легированного кварцевого стекла. Поверхности контакта полос подшлифовывают до шероховатости и, равной 0,63 мкм, и допуском на угол не

l, более 20, Полосы стекла с подшлифованны. ми поверхностями контакта, например боковыми гранями, протравливают в

20 -ном растворе плавиковой кислоты, после чего покрывают поверхности контакта при сборке заготовки 2 раствором В20з в этиловом спирте. . Протравливание в растворе плавиковой кислоты проводят с целью очистки поверхности используемых элементов из легированного кварцевого стекла. Нанесение на поверхность стекла раствора ВгОз в этиловом спирте после улетучивания последнего дает образование тонкого поверхностного слоя В20з, Концентрация В20з в растворе составляет 5 — 10 //.

Подготовленные таким образом элементы жестко соединяют между собой, скрепляя заготовку по торцам, Полученную заготовку перетягивают методом подобия обычным способом, поддерживая температуру в зоне формования в пределах 16501730 С в зависимости от размеров сечения получаемого профиля и следя за скоростью формования, Контроль температуры осуществляют по датчику мощности (не показан), подаваемой на нагревательное устройство, предварительно отградуированному с помощью оптического пирометра.

Скорость подачи заготовки в зоне формования выбирается из расчета времени, необходимого для разогрева заготовки до

1650 — 1730 С и переведения стекломассы в вязкопластическое состояние, и зависит как от размеров сечения заготовки, так и от скорости вытягивания-формования получаемого изделия. Скорость формования определяется геометрией получаемого изделия, в частности толщиной стенок, соотношением и числом граней в полом многограннике.

При получении предлагаемым способом полых многогранников из легированного диоксидом титана кварцевого стекла нижний предел скорости формоЬания устанавливают 3 мм/с, Во время вытягивания под сальник 5 в жаровое пространство печи 3 подается инертный газ (азот, аргон и т. и,) по трубке

6, который предохраняет нагреватель 4 от атмосферного кислорода и стекло от взаимодействия с материалом нагревателя 4 через газовую среду, и тем самым препятствует восстановительным процессам в легированном кварцевом стекле, 3а время нахождения в жаровом пространстве печи 3 элементы конструкции заготовки 2 свариваются между собой по поверхностям контакта, образуя монолитный полый многогранник. Вытягиваемое изделие. 8 представляет собой полый многогранник меньшего размера, геометрически подобный исходной заготовке, Некоторые характеристики процесса получения профильных изделий из легированного диоксидом титана кварцевого стекла и полученных изделий прямоугольного и гексогонального сечения представлены в таблице.

Как видно из таблицы, снижение содержания ВгОз в растворе ниже 5 не обеспечивает надежного соединения граней элементов исходной заготовки и устранение кристаллизации, а повышение содержания

В20з более 10; приводит к появлению.трещин по границам элементов. Снижение температуры формования ниже 1650 g приводит к образованию сквозных капилляров по границам элементов, а ее повышение с сверх 1730 С вЂ” к нарушению правильности углов между гранями многогранника и оплавлению ребер.

Снижение скорости формования ниже 3 мм/с приводит к общему искажению геометрии получаемого профиля. Кроме того. профильные изделия с площадью поперечного сечения, приведенной в таблице, не могут быть получены другим способом вследствие малых размеров, Формула изобретения

Способ получения профильных иэделий из кварцевого стекла включающий сборку заготовки из элементов и формование издеflNA бесконтактным методом из заготовки в потоке инертного газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности получения изделий из кварцевого стекла, легированного диаксидом титана, перед сборкой заготовки поверхности контакта элементов покрывают 5 — 10 -ным раствором В Оз в этиловом спирте, а формование изделия осуществляют при 1650- 1730 С со скоростью не менее 3 мм/с.

1699966

1- Щ

tg x сс и

S S

I

I

I

1 !

I

I

I

1

I с

S с

Щ

tg Y

m о

m t2 з

1: о

Щ

Z

Щ а

S

Iо

Б х

Э с о

CL о

2 о

Х

Щ а

X

Iи

Э и

Э

tQ S

О. Y

1O lЭ Ql

CL 7

Ql

s щ м а

I» са)

Э g с щ. m о

X Э

CL S

1 х tg

Э а а

S Э

Х И

1 . «

Фос

Б ов

ФСО

s а

И!О С

o e

Эia

D.u S о

О Э Э

С: Z 3(«

tQ

lX

Э

Э с

tg E

I m

=У

° »

Б Х

Z tQ

Э О.

1 Б

Ф а

Щ О K

1 1: С о

L о

X о с е о

О.

C о х щ

О.

Б 1О л Щ

tg Х

Б S

I I

Y

Х

Э

Iи

Ю сЧ.«! сЧ 0

» сЧ

tD с 4

«.0

С« сЧ

Ю сЧ

«.0

tD О

tD е4

«

Iх

Э

tg с

К

О X

1 Щ

o m о о аz о

О. О. о Зz

1

l 1

I

1

СО л м со м

« м с.л м

Ю л м о

L о х о с

X е. о

C!

1

1

1

1 !

1

-" m

1- О

tUIu

1. O. ас

1 ЭО

СВ

Ю с:«

Ю м

1»«

Ю

tel

О с 2 с «

Ю ш аО

Э щ S

1- О. Х

Х о и.

1L 1к и :У Щ

Щ CL а

1- Ф

Э аФ« хо о

& са

I

1 !

1

1

1

I !

1 t

I

I

1

I

1 .1

1

1

1 !

1 !

tg

iО.

C и о

Iо

I. о с

IФ

Э

О. о

I

I

I

1 . I

1

I

I

lA

Ю

1Г\

tg c м о

Ф 1 о»

l- w ох

Щ

С«! л 0

tQ OC

Х сХ Ф о х х и

1»»

1»

« О

tD

Ч:«

CD сЧ

E

K х

tg

O.

e4 Ol ао

«сЧ сЧ

° 4 сЧ

1 е4

lA

« сЧ

-4 е4 е4 сс\

« сЧ

-:й, М\

« е4

lA сЧ

- 1

3.Г\ сЧ

-- »

l l1 2i с о

«Х

1

Э с

tt1

S о

Ф

lu

tg

Щ

Ь а сХ о 1 „ tg с. -O CL

S l 1» е» о

O. I S

K

«к

Б Ю Щ

Z О.

X Х 1Э

У Ф»

» схм о э

С: tg

1

1

1

I !

1

1 !!

I

1ю

1

I

1

I

1 о 1з а Э

tU C У

CL

tg OtU она

О. О!о

C C!. g

m x оФ л Б

ЭШХ

Э с

«m

tQ Э fg

O. Б

1- Z C

Ф о и а с

Я э о

Z L х о

Ф =3 о о

g c и

K Э

Х I

tg ащ щ

l- Ф

v m оэс с= z c

tD CO O

« « м сЧ м а

Ю Ю tfl

«

LA Lfl Ф

1 1

s c

tg K

Y X

m tQ о m

m o са«

Щ 1О

=т о

Z 1щ о

1 Б о к с с

I

1

I

1

I«

I

I с

I

I

I !

1 !

I

l

I

1

1 !

1699966

1699966 фиг2

Составитель О.Кольцова

Редактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор Э./3ончакова

Заказ 4439 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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