Способ изготовления кварцевых капилляров
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сеюз Советских
Сециаиистических.Республик
<щ833588
* l
К АВТОРСКОМУ СВ ЮТИЛЬСТВУ (6f ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 06.0879 (2t) 2807887/29-33 р )м. к. с присоединением заявки Йо
С 03 В 23/04
Государственный ноинтет
СССР но деааи нзобретеннй н отнрмтнй (23) Приоритет
Опубликовано 3005.81. Бюллетень Й9 20 (53) УДК ббб. 173 (088.8) Дата опубликования описания 300581 (72) Автор мзобретемия
В.Д. Соболев
Институт физической химии AH СССР (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КВАРЦЕВЫХ КАПИЛЛЯРОВ
Изобретение относится к технике изготовления стеклянных изделий из предварительно отформованного стекла с последующей формовкой и может быть использовано в промышленности, а также в заводских и научно-исследовательских лабораториях для изготовления толстостенных кварцевых микрокапилляров.
Известен способ изготовления капилляров, включающий операции изготовления "пульки", ее разогрев (размягчение), осаживание стекла, выдувание шарика, повторное осаживание стекла, равномерный разогрев шарика до полного размягчения и последующее растягиванне его при непрерывном вращении (1j.
Однако этот способ весьма трудоемок, и сечение получаеьых таким образом капилляров неравномерно по длине. Кроме того, изготовление микрокапилляров, т.е.-капилляров с внутренним диаметром Heå 1 мкм этим 25 способом практически невозможно.
Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления капилляров, заключающийся в предварительном разогреве (размягчении) стеклян-, ной за-..отовки (толстостенной трубки) и последующем растяжении ее вдоль продольной оси, причем степень размягчения и пределы растяжения выбирают в зависимости от материала заготовки и требуемого внутреннего диаметра капилляра Г2).
Недостаток укаэанного способа заключается в невозможности изготовления удобных для работы толстостенных уикрйкапилляров, в которых отношение внешнего диаметра к внутреннему находится в пределах от 1000:1 до 10000:1.
Цель изобретения — получение толстостенных микрокапилляров путем уве-. личения отношения внешнего диаметра к внутреннему диаметру капилляра.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления кварцевых капилляров, включающем разогрев трубчатой заготовки и формование, разогрев .заготовки осуществляют до температуры начала испарения кварца с последующим охлаждением до температуры формования.
При продольном растяжении равномерно разогретой трубчатой заготовки ее относительные размеры в поперечном направлении сохраняются, т.е. отношение внешнего диаметра к внутреннему у исходной заготовки и у по
833588
Составитель Н. Ильиных
Редактор Н. Безродная Техред М. Голинка Корректор В. Бутяга
Заказ 3912/21
Тираж 520 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 лучаемого капилляра остаются одинаковыми. Однако толстостенные микрокапилляры получить известными способами невозможно, так как в выпускаемых промышленностью трубчатых заготовках отношение внешнего диаметра к внутреннему не выходит за пределы
1:1-10:1. Действительно, для изготовления микрокапилляра с внутренним . диаметром 0,1 мм и наружным диаметром 0,3-0,4 мм (удобным для работы) потребовалось бы испольэовать трубчатую заготовку с внутренним диаметром 0,1 мм и наружным диаметром 300400 мм, что совершенно нереально.
Применение предлагаемого способа позволяет изготавливать толстотенные микрокапилляры из обычных трубчатых заготовок путем неравномерного по сечению разогрева заготовки, а именно к моменту растяжения заготовка должна быть раэогрета таким образом, 29 чтобы температура внетренней ее части была выше, чем наружной. ,Способ осуществляется следующим образом.
Поверхность капиллярной заготовки разогре8ают до температуры 2400 С, соответствующей началу интенсивного испарения кварца. Эта температура определяется по яркости свечения разогретого участка и по появлению белого ободка конденсировавшегося кварца на холодных участках заготовки вблизи зоны разогрева. Затем нагрев умень- . шают или прекращают, снижая температуру пламени или отводя горелку от заготовки. При этом наружная часть заготовки остывает, а внутренняя продолжает прогреваться за счет распро.странения тепловой волны внутрь заготовки. Когда наружная часть заготовки охладится до температуры начала 40 формования кварца (1700-1800 С), а фронт тепловой волны достигнет внутренней поверхности заготовки, разогретый участок растягивают с такой скоростью, при которой за время вы- 45 тягивания не происходило бы заметного изменения профиля температур разогретого участка. Момент начала растяжения определяется по началу самопроизвольного уменьшения внутрен- ® него канала трубчатой заготовки. Beличина растяжения зависит от диаметра исходной заготовки и марки применяемого кварца.
Пример . Проводят вытягивание микрокапилляра иэ трубчатой кварцевой заготовки марки КВ с наружным диаметром 8 мм и внутренним 1 мм затем подвергают интенсивному разогреву в пламени ацетилено- кислородной горело ки с температурой пламени 3150 С в течение 20-25 с. После появления белого ободка вблизи зоны разогрева нагрев прекращают, отведя горелку от заготовки. Через 5-6 с, когда внутренний канал заготовки начнет самопроизвольно уменьшаться, заготовку растягивают со скоростью 12 м/с на расстояние 5,2 м. В результате получают капилляр с внутренним диаметром
0,1 мм и наружным 0,4 мм.
Приведенным примером не исчерпываются все случаи реализации предлагаемого способа. Р зависимости от диаметра применяемой заготовки, марки кварца, требуемого внутреннего диаметра микрокапилляра могут меняться продолжительность разогрева и охлаждения, а также скорость вытягивания.
Предлагаемюй способ позволяет получать микрокапилляры с внутренним диаметром от 0,03 мм до 1 ьи с равномерным сечением по длине и практически молекулярно-гладкой внутренней поверхностью.
Формула изобретения
Способ изготовления кварцевых капилляров, включающий. разогрев трубчатой заготовки и формование, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью изготовления толстостенных микрокапилляров путем увеличения отношения внешнего диаметра капилляра к внутреннему, разогрев заготовки осуществляют до температуры начала испарения кварца с последующим охлаждением до температуры формования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Веселовский С.Ф. Стеклодувное дело. М., Изд-во AH СССР, 1952, с.8082.
2. Авторское свидетельство СССР
М 51096, кл. С ОЗ.В 23/04, 1936.
