Способ прессования полых стеклоизделий

Способ прессования полых стеклоизделий

Реферат

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, к стекольному производству, в частности к области изготовления стеклоизделий пресс-формованием.

При производстве изделий для авиационной светосигнальной техники, в частности для бортовых аэронавигационных огней (БАНО), одной из задач является получение стеклоизделий с тонкопленочным токопроводящим покрытием, которое обеспечивает так называемую «невидимость» объекта для радара.

Известен способ прессования полых стеклоизделий, включающий формование изделия, охлаждение перед извлечением изделия из матрицы потоком хладагента, смешиваемого с воздухом с получением охлаждающего газа. При этом используют два потока хладагента, один из которых представляет собой слабый непрерывный поток газообразного хладагента, а другой - регулируемый прерывистый поток криогенного агента в жидкой и (или) газовой форме по международной заявке РСТ (WO) №89/00152, МПК С03В 11/00, 1989 [1].

К недостаткам известного способа следует отнести определенную сложность его осуществления, а также невозможность получения стеклоизделий, «невидимых» для радара.

Наиболее близким к изобретению является способ прессования полых стеклоизделий, включающий формование изделия, охлаждение перед извлечением изделия путем распыления в виде мелких капель жидкости и газа, полученного при низкой температуре по заявке Японии №2-2815, МПК С03В 11/00, 1990 [2].

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет получать стеклоизделия, «невидимые» для радара.

Задачей предлагаемого изобретения является одновременное охлаждение стеклоизделия и получение стеклоизделий, «невидимых» для радара.

Для достижения задачи изобретения предложен способ прессования полых стеклоизделий, включающий формование изделия, охлаждение путем подачи жидкого материала на внутреннюю поверхность стеклоизделия и извлечение его из матрицы, отличающийся тем, что одновременно с охлаждением осуществляют нанесение тонкопленочного токопроводящего покрытия, причем в качестве жидкого материала используют аэрозольную смесь, содержащую соединения хлора с оловом, а подачу жидкого материала проводят при температуре на 40-80°С выше температуры размягчения стекла в течение 10-20 с.

Предложенный способ обеспечивает как охлаждение изделия за счет перехода аэрозольной смеси в паровую фазу с поглощением тепла и одновременно с этим получение на поверхности стеклоизделия тонкопленочного токопроводящего покрытия за счет перехода соединений хлора с оловом в окись олова SnO₂. Токопроводящее покрытие состоит в основном из SnO₂, в которой равномерно распределены электропроводные примеси SnO и Sn. Авторами экспериментально установлено, что при температуре менее чем на 40°С выше температуры размягчения стекла реакция перехода соединений Cl и Sn в SnO₂ с примесями SnO и Sn замедляется, а толщина покрытия становится меньше микрона, что недостаточно для получения необходимой величины ее электропроводности. В случае повышения температуры более чем на 80°С выше температуры размягчения стекла, толщина пленки существенно не увеличивается, а эффективность охлаждения существенно уменьшается. Время подачи аэрозольной смеси определяется температурным диапазоном. Установлено, что при температуре стеклоизделия на 40°С выше температуры размягчения стекла для получения токопроводящей пленки с заданной электропроводностью оптимальное время подачи 20 с, а при температуре на 80°С выше температуры размягчения стекла 10 с.

Способ осуществляют следующим образом. В предварительно нагретую матрицу до температуры ее рабочей поверхности подается порция стекломассы. На нее устанавливается прессовое кольцо. Приводится в движение предварительно нагретый пуансон, и происходит формование изделия. После этого пуансон поднимается в исходное положение, а прессовое кольцо удаляется. После охлаждения отформованного стеклоизделия до температуры на 40-80°С выше температуры размягчения стекла, например, с помощью воздуха, подаваемого под давлением, на внутреннюю поверхность стеклоизделия подают аэрозольную смесь, содержащую соединения Cl и Sn в течение 10-20 с, например, с помощью пульверизатора. После этого стеклоизделие извлекают из матрицы.

Пример 1. Необходимо получить стеклоизделие для использования в БАНО из стекла зеленого цвета марки ТСМ-537 с температурой размягчения 630°С и с тонкопленочным токопроводящим покрытием толщиной 2-3 мкм с поверхностной электропроводностью 10^-6-10^-4 Ом^-1.

В предварительно нагретую матрицу до 600°С подается порция стекломассы марки ТСМ-537 при 1260°С с температурой размягчения стекла 630°С. На нее устанавливается прессовое кольцо, нагретое до температуры 620°С, затем матрицу в сборке с кольцом подают под пуансон и производят формование стеклоизделия. После формования пуансон поднимают в исходное положение, а прессовое кольцо удаляют. Охлаждают стеклоизделие с помощью обдува сжатым воздухом до температуры 670°С, т.е. до температуры на 40°С выше температуры размягчения стекла. При указанной температуре осуществляют подачу аэрозольной смеси на поверхность стеклоизделия с помощью пульверизатора в течение 20 с. Состав аэрозольной смеси в вес.ч. следующий: SnCl₄·5H₂O - 10; C₂H₅OH - 10; SbCl₃ - 0,1. После этого стеклоизделие извлекают из матрицы.

Пример 2. Необходимо получить стеклоизделие для использования в БАНО из стекла красного цвета марки ОТМ-005 с температурой размягчения 605°С и с тонкопленочным токопроводящим покрытием толщиной 2-3 мкм с поверхностной электропроводностью 10^-6-10^-4 Ом^-1.

В предварительно нагретую матрицу до 580°С подается порция стекломассы марки ОТМ-005 при 1260°С с температурой размягчения стекла 605°С. На нее устанавливается прессовое кольцо, нагретое до температуры 590°С, затем осуществляют формование стеклоизделия так же, как в примере 1. Охлаждают стеклоизделие до температуры 685°С, т.е. до температуры на 80°С выше температуры размягчения стекла. При указанной температуре осуществляют подачу аэрозольной смеси на поверхность стеклоизделия с помощью пульверизатора в течение 10 с. Состав аэрозольной смеси такой же, как и в примере 1. Стеклоизделие извлекают из матрицы.

Пример 3. Необходимо получить стеклоизделие для использования в БАНО из бесцветного стекла марки ОТМ-021 с температурой размягчения 610°С и с тонкопленочным токопроводящим покрытием толщиной 2-3 мкм с поверхностной электропроводностью 10^-6-10^-4 Ом^-1.

В предварительно нагретую матрицу до 580°С подается порция стекломассы марки ОТМ-021 при 1260°С с температурой размягчения стекла 610°С. На нее устанавливается прессовое кольцо, нагретое до температуры 600°C, затем осуществляют формование стеклоизделия так же, как в примере 1. Охлаждают стеклоизделие до температуры 670°С, т.е. до температуры на 60°С выше температуры размягчения стекла. При указанной температуре осуществляют подачу аэрозольной смеси на поверхность стеклоизделия с помощью пульверизатора в течение 15 с. Состав аэрозольной смеси такой же, как и в примере 1. Стеклоизделие извлекают из матрицы.

Стеклоизделия, полученные для использования в БАНО по примерам 1-3, соответствуют современным требованиям, предъявляемым по наличию на их поверхности тонкопленочного токопроводящего покрытия. Толщина покрытий по фактическим данным составила 2,5±0,2 мкм, а поверхностная электропроводность 10^-6-10^-4 Ом^-1. Это обеспечивает «невидимость» полученных стеклоизделий для радара.

Источники информации

1. Международная заявка РСТ (WO) №89/00152, МПК С03В 11/00, 1989.

2. Заявка Японии №2-2815, МПК С03В 11/00, 1990.

Способ прессования полых стеклоизделий, включающий формование изделия, охлаждение путем подачи жидкого материала на внутреннюю поверхность стеклоизделия и извлечение его из матрицы, отличающийся тем, что одновременно с охлаждением осуществляют нанесение тонкопленочного токопроводящего покрытия, причем в качестве жидкого материала используют аэрозольную смесь, содержащую соединения хлора с оловом, а подачу жидкого материала проводят при температуре стеклоизделия на 40-80°С выше температуры размягчения стекла в течение 10-20 с.