Способ получения заготовок из оптического кварцевого стекла

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 967969 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 2237.80 (21) 2958939/29-33 51 М: Кп.з с присоединением заявки МС 03 В 23/22 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ОПТИЧЕСККВАРЦЕВОГО СТЕКЛА влянз и. онентИзобретение относится к промыш-. ;пенности стройматериалов, к производству оптических материалов, преимущественно к производству крупногабаритных изделий из оптического кварцевого стекла, и может быть использовано при создании приборов наземного и космического вариантов.В современном производстве оптических приборов и материалов, в за висимости от области пропускания, существует ряд способов получения оптического кварцевого стекла и заготовок из него.Известенспособ получения заготовок из кварцевого оптического стекла, согласно которому получают .монолитную заготовку моллированием при 1600-2200 С 1).Наиболее близким по технической сущности является способ получения заготовок из оптического кварцевого стекла, включающий соединение заготовок и их моллирование 23В известнсм способе осущест 2 ют изготовление бифокальных ли используют заготовки многокомп ного стекла малого размера.Цель изобретения - получение крупногабаритных заготовок с высокими 3 О значениями свойств по однородности и светопрозрачности.Поставленная цель. достигается тем, что согласно способу получения заготовок из оптического кварцевого стекла, включающему соединение заготовок и их моллирование, перед соединением осуществляют предварительное моллирование каждой заготовки с последующей полировкой на ".бугор", а соединение заготовок осуществляют путем ихсплавления при 1350-1400 оС в атмосфере водорода, а моллирование - при1720-.1750 оС при давлении 1,45-1,50 атм, причем операции сплавления и моллирования осуществляют многократно.Операцию сплавление-моллнрование производят многократно с последовательным увеличением размера форм до заданного размера заготовки, с предварительной полировкой одной поверхности сплавляемых заготовок перед каждым переходом.В полученных"таким образом заготовках марки КИ размером 500 ьи, высотой 100 мм зафиксированы напряжения до 25 Нм/см, при этом качество использованного стекла по всем оптическим свойствам сохраняется, а двойное лучепреломление в значительной967969 Формула изобретения Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Заказ 8015/35 Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 степени снижаетоя (по ГОСТ 15130-79стекло выпускают с двойным лучепреломлением до 100 Нм/см),по оптической однородности заготовки соответствуют 2 категории ГОСТа,П р и м е р. Для заготовок диамет.ром 500 мм, высотой 100 мм использовано 12 блоков кварцевого стекла марки КИ 1 диаметр блока 145 мм), весблока от 5 до 6 кг, полученного способом электроплавки. 30Блоки предварительно моллировалисьв формах под заготовки размером250 мм . Поверхность заготовок полировалась,на "бугор" до 10-15 колец,далее заготовки .соединялись по две 15и сплавлялись с одновременным моллированием в формах диаметрами 280,, 350, 500, 540 ю,Заготовка, обрабатывалась до диаФФррф 00 мм, высота 90 мм . Первоначальйое моллирование исходныхФлЪМбЬ,р заготовки диаметром 250 мм: рбареркение, при достижении в печи1000 С, печь наполнялась водородомдо 0,09-0,1 атм и аргоном да 0,86- 0,87 атм, далее производился подъемтемпературы до 1750 ОС и стекло выдерживалось при данной температуре1 ч 30 мин, по окончании выдержкипечь отключалась.Сплавление с одновременным моллированием .заготовок диаметром 250 ммс последовательным увеличением формдо нужного размера заготовки производилось по режиму после загрузкидвух заготовок, уложенных друг на друга полированньии поверхностями,в печи создавалось, разрежение, печьнаполнялась водородом до 0,04-0,05 атм 40стекло нагревалось до 1350 ОС с выдержкой при данной температуре втечение 0,5 ч, затем температурав печи увеличивалась до 1400 ОС ипроизводилась выдержка в.течение 4515 мин, далее и ечь нагреваласьдо1750 ОС и стекло выдерживалось приданной температуре 40 мин, печь наполнялась аргоном до 1,45-1,50 атми производилась выдер а в течение 5030 мин, температура в печи снижаласьдо 100-1100 ОС и стекло выдерживалосвпри данной температуре в течение6-10 ч, затем печь отключалась ипроизводилась инерционная студка.Получение крупногабаритныхзаготовок из стекла марки КИ требует значительных затрат и времена на разработку специального оборудования и технологии.Использование предлагаемого способа получения крупногабаритных заготовок из оптического кварцевого стекла марки КИ обеспечивает по срав нению с известными способами следующие преимущества: возможность получения крупногабаритных изделий (заготовок) диаметрсм 500 мм и выше с сохранением оптических характеристик используемого стекла малого веса и без каких-либо дополнительных затрат на разработку. специального оборудования, простота и надежность способа, уменьшение потерь тепла на излучение и материала за счет испарения стекла при производстве заготовок увеличенных габаритов, в то время как кратковременный разогрев заготовок малого веса при сплавлении и одновременном моллировании в большое изделие (заготовку) требует значительно меньше затрат энергии, возможность получения изделий с показателями качества стекла согласно ГОСТ 15130-79 эа счет сохранения качества стекла исходных блоков и значительное улучшение его в большом иэделии по оптической однородности, мелкозернистой неоднородности, двойному лучепреломлению по сравнению с исходным. Способ получения заготовок изоптического кварцевого стекла, вклю"чающий соединение заготовок и их мол"лирование, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения крупногабаритных заготовок с высокими значениями свойств по .однородности исветопрозрачности, перед соединением осуществляют предварительноемоллирование каждой заготовки с по .следующей полировкой на "бугор", асоединение заготовок осуществляютопутем их оплавления при 1350-1400 Св атмосфере водорода, а моллирование - при 1720-1750 ОС при давлении1,45-1,50 атм, причем операциисплавления и моллирования осуществляют многократно.Источники .информации,принятЫе во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 1421830,кл. С 1 М, 1976.2. Авторское свидетельство СССРР 617393, кл. С 03 В 23/22, 1976.