Способ получения профильных изделий из кварцевого стекла
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
