Способ изготовления кварцевых капилляров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез Сфветских СециаиистическихК АВТОРСКОМУ СВ ЮТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 06,08,79 (21) 2807887/29-33 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Йо С 03 В 23/04 Гоеуаарственнмй ноинтет СССР но яеааи нзобретеннй н отнрмтнйДата опубликования описания 3005,81(72) Автор изобретемия В.Д. Соболев Институт физической химии АН СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КВАРЦЕВЫХ КАПИЛЛЯРОВ 10 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 "пулькин, ее разогрев (размягчение), осаживание стекла, выдувание шарика, повторное осаживание стекла, равномерный разогрев шарика до полного размягчения и последующее растягиванне его при непрерывном вращении 1) .Однако этот способ весьма трудоемок, и сечение получаеьыс таким образом капилляров неравномерно по длине, Кроме того, изготовление микро- капилляров, т.екапилляров с внутренним диаметром нее 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) Зо и последующем растяжении ее вдольпродольной оси, причем степень размягчения и пределы растяжения выбирают в зависимости от материала заготовки и требуемого внутреннего диаметра капилляра Г 21.Недостаток укаэанного способа заключается в невозможности изготовления удобных для работы толстостенныхуикрйкапилляров, в которых отношениевнешнего диаметра к внутреннему находится в пределах от 1000:1 до 10000 г 1.Цель изобретения - получение толстостенных микрокапилляров путем уве-,личения отношения внешнего диаметрак внутреннему диаметру капилляра.Поставленная цель достигается тем,что в способе изготовления кварцевыхкапилляров, включающем разогрев трубчатой заготовки и формование, разогрев .заготовки осуществляют до температуры начала испарения кварца споследующим охлаждением до температуры Формования,При продольном растяжении равномерно разогретой трубчатой заготовки ее относительные размеры в попе"речном направлении сохраняются, т.е.отношение внешнего диаметра к внутреннему у исходной заготовки и у по833588 Составитель Н. ИльиныхРедактор Н. Безродная Техред М, Голинка Корректор В. Бутяга Заказ 3912/21 Тираж 520 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная,4 лучаемого капилляра остаются одинаковыми. Однако толстостенные микро- капилляры 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, дляизготов.- ления 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 300- 400 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, 20 чтобы температура внетренней ее части была выше, чем наружной,,Способ осуществляется следующим образом.Поверхность капиллярной заготовки разогре 8 ают 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 уменьшают 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 тягивания не происходило бы заметного изменения профиля температур разогретого участка. Момент начала растяжения определяется по началусамопроизвольного уменьшения внутрен-него канала трубчатой заготовки. Величина растяжения зависит от диаметра исходной заготовки и марки применяемого кварца.П р и м е р , Проводят вытягиваниемикрокапилляра иэ трубчатой кварцевой заготовки марки КВ с наружным диаметром 8 мм и внутренним 1 мм затемподвергают интенсивному разогреву впламени ацетилено- кислородной горелоки с температурой пламени 3150 С в течение 20-25 с. После появления белого ободка вблизи зоны разогрева нагрев прекращают, отведя горелку отзаготовки. Через 5-6 с, когда внутренний канал заготовки начнет самопроизвольно уменьшаться, заготовкурастягивают со скоростью 12 м/с нарасстояние 5,2 м. В результате получают капилляр с внутренним диаметром0,1 мм и наружным 0,4 мм.Приведенным примером не исчерпываются все случаи реализации предлагаемогоспособа. В зависимости от диаметраприменяемой заготовки, марки кварца,требуемого внутреннего диаметра микрокапилляра могут меняться продолжительность разогрева и охлаждения, атакже скорость вытягивания.Предлагаемюй способ позволяет получать микрокапилляры с внутреннимдиаметром от 0,03 мм до 1 ьи с равномерным сечением по длине и практически молекулярно-гладкой внутренней поверхностью,формула изобретенияСпособ изготовления кварцевых капилляров, включающий. разогрев трубчатой заготовки и формование, о т л ич а ю щ и й с я 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.l Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Веселовский С.ф. Стеклодувное дело. М., Изд-во АН СССР, 1952, с,8082. 2. Авторское свидетельство СССР М 51096, кл. С ОЗ.В 23/04, 1936.