Устройство для получения борных волокон

Устройство для получения борных волокон

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для получения монофиламентных борных волокон путем пиролиза паров борсодержащих соединений на нагретом электропроводящем керне (вольфрамовая проволока).

Известны способы получения борных волокон и устройства для их осуществления (Цирлин A.M. Непрерывные неорганические волокна для композиционных материалов. М.: Металлургия, 1992; Design with Advaced Composite Materials, The design council. London, 1989, p.23). Конструкции устройств состоят из стеклянных трубчатых камер, соединенных между собой затворами, которые служат для герметизации камер и подвода электрического питания к керну с помощью ртути.

Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является устройство для получения борных нитей, представляющее собой сборный корпус в виде трубчатых реакционных камер и контакт-затворы с боковыми отверстиями, выполненные в виде помещенного в трубчатой реакционной камере полого цилиндрического вкладыша, состоящего из трех частей: втулки с внутренней резьбой и наружными проточками по торцам и двух примыкающим к проточкам пробок с наружной резьбой, а также фильер, установленных в пробках, прижимаемых к вершинам конусов посредством крепежных элементов, газовые и ртутные штуцеры. (Патент RU 2066696, МПК C21D 9/54, С23С 14/00, 1996).

Данное техническое решение обладает существенными недостатками, к которым можно отнести:

- многочисленные сборные и крепежные элементы, требующие значительных затрат при сборке и разборке устройства;

- затруднения при очистке от ртути;

- наличие ртутных вытеснителей, связанных с источником высокого напряжения, приводящее к увеличению общего количества ртути;

- неразборные места присоединения ртутных и газовых штуцеров к линиям подачи оказывают неблагоприятное влияние на технологичность конструкции;

- соединение реакционных камер при помощи специальных муфт приводит к снижению герметичности конструкции.

Технической задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, повышение производительности и надежности устройства, облегчение его обслуживания, а также увеличение техногенной безопасности.

Указанная задача достигается тем, что предложено устройство для получения борных волокон, содержащее сборный корпус, состоящий из стеклянных неразборных камер, при этом каждая камера содержит два ртутных и два газовых штуцера, выполненных в виде стеклянных трубок, при этом внутри каждой камеры расположены стеклянные усеченные конусообразные элементы, впаянные между газовым штуцером для подвода паров борсодержащих соединений и газовым штуцером для вывода реакционных газов с образованием резервуара для ртути и сужающиеся по направлению движения керна в виде вольфрамовой проволоки, на которую осаждается бор, причем в узкой части усеченных конусообразных элементов размещены вставки из абразивного материала с отверстиями.

На рис.1 схематично показано устройство для получения борных нитей.

Устройство представляет собой стеклянную неразборную цилиндрическую камеру - 1, имеющую два газовых штуцера - 2 и два ртутных штуцера - 3, выполненные в виде стеклянных трубок, внутри камеры находятся усеченные конусообразные стеклянные элементы - 4, сужающиеся по направлению движения керна, впаянные в стенки корпуса камеры 1 между штуцерами подвода газа 2 и образующие резервуар для ртути - 5, в узкой части усеченных конусообразных элементов вмонтированы вставки - 6, изготовленные из абразивного материала, который имеет отверстия небольшого диаметра, а для соединения нескольких камер на концах расположены присоединительные шлифы - 7.

Устройство работает следующим образом.

Два устройства соединяются между собой стеклянной камерой за счет присоединительных шлифов, после чего через них заправляется керн (вольфрамовая проволока). Затем заполняют ртутью через ртутные штуцеры камеры в устройствах и при непрерывном движении керна подают на него электропитание, при этом керн разогревается за счет своей электропроводности. В один газовый штуцер вводят борсодержащий реагент, а через другой осуществляется вывод реакционных газов. Бор осаждается равномерно на нагретый керн по всей поверхности, при этом на выходе получается монофиламентное борное волокно.

Устройство для получения борных волокон, содержащее сборный корпус, состоящий из стеклянных неразборных камер, при этом каждая камера содержит два ртутных и два газовых штуцера, выполненных в виде стеклянных трубок, отличающееся тем, что внутри каждой камеры расположены стеклянные усеченные конусообразные элементы, впаянные между газовым штуцером для подвода паров борсодержащих соединений и газовым штуцером для вывода реакционных газов с образованием резервуара для ртути и сужающиеся по направлению движения керна в виде вольфрамовой проволоки, на которую осаждается бор, причем в узкой части усеченных конусообразных элементов размещены вставки из абразивного материала с отверстиями.