Способ изготовления поликапиллярных стержневых структур

25 Изобретение относится к технологииобработки стекла и может быть использовано при изготовлении микроканальных блоков, предназначенных для использования в качестве оптическихсистем электронно-оптических преобразователей, в аппаратуре специального назначения для формирования направленных газовых пучков в вакуумеи фокусировке нейтрочных излучений,а также в фильтрующих устройствахдля тонкой очистки и разделения различных сред.Цель изобретения - увеличение выхода годных за счет повышения показателей прозрачности и однородностиструктуры.На фиг. 1 схематически представлен пакет заготовок, размещенный 20внутри стеклянной обоймы, продольное сечение; на фиг, 2 - разрез А-Ана фиг, 1; на фиг. 3 - фрагмент стержневой структуры с деформированнымикапиллярами.Процесс изготовления поликапиллярной структуры осуществляют следующим образом.Набирают пакет 1 заготовок иэ единичных, например цилиндрических, капилляров 2, запаянных с одной стороны, и размещают его в стекляннойобойме 3 (фиг. 1). К торцам обоймы3 подключают пневмосистему (не показана), в которой патрубок 4 предназначен для создания избыточного давле 35ния Р, внутри единич.и капилляров,а патрубок 5 - для создания разрежения Р в полостях между капиллярами 2,При этОм межкапиллярные пространства 40в пакете 1 со стороны патрубка 4 заполняют каким-либо герметизирующимкомпаундом и после его отвержденияпроизводят нагрев и растягивание пакета 1 заготовок с одновременным созданием внутри капилляров 2 избыточного давления Р а в межкапиллярныхполостях разрежения Р, соблюдая условие Р, + Р 4 К, где К р - пределпрочности стекла при растяжении,Качество получаемой стержневойполикапиллярной структуры улучшаетсяввиду того, что комбинированное пневматическое воздействие обеспечиваетодинаковость физических условий, вкоторых протекают процессы нагреваи вытягивания.Поскольку внутри капилляров 2 создают избыточное давление Р то после нагрева они стремятся расшириться вмежкапиллярное пространство. Для равномерной ликвидации межкапиллярныхполостей в них создают разрежение Р,что улучшает условия расширения капилляров 2 под действием давления Р .Для того, чтобы ликвидация полостей происходила полностью и равномерно, создание избыточного давленияР, и разрежения Р осуществляют одновременно с противоположных торцовпакета 1 заготовок,Проведение процесса вытягиваниястержневой структуры при повышенныхзначениях давления, т,е. Р + Р )К2 Р фможет привести к деформации единичных капилляров, составляющих поликапиллярную структуру, что значительноснижает качество структуры, делаетневозможным ее использование в оптических системах электронно-оптических преобразователей. фрагмент поликапиллярной стержневой структуры сдеформированными капиллярами представлен на фиг. 3.В качестве параметра, ограничивающего сумму давлений Р и Р , выбрано значение предела прочности прирастяжении стекла К р потому, что еговеличина оказывает решающее влияниена формообразование получаемой перетягиванием поликапиллярной стержневой структуры,Сохранение равновесия между суммой давей Р и Р и предело прочности растяжений Кр обеспечиваетполучение поликапиллярных структурс требуемой геометрией, используемыхв электронно-оптических преобразователях.При получении методом перетягивания поликапиллярных стержневых структур неизбежно возникновение межкапиллярных полостей, что значительноснижает показатель однородности стержневой структуры,Для обеспечения равных физическихсвойств при нагреве и растягиваниипакета обойму следует изготавливатьиз того же материала, что и материалединичных капилляров.Форма поперечного сечения обоймы,как и форма поперечного сечения капилляров, может быть выбрана произвольной, например цилиндр, шестигранник и т д,В некоторых случаях, при невозможности использования стеклянной обой 15516665 10 15 20 25 30 35 40 мы, при создании давлений Р и Р напакет заготовок перед его нагревоми растяжением с наружной стороны наносят слой герметизирующего компаунда или нагрев и растягивание пакетазаготовок проводят в герметичной камере с разрежением Р, создав внутрикапилляров избыточное давление Рсоблюдая условие Р + Р 4 К,В качестве единичных капилляров,иэ которых собирают пакет заготовки,используют запаянные с одной стороныцилиндрические трубки с наружнымдиаметром 1 мм и толщиной стенки0,05 мм. Сформировав на вибростендев шестигранных пазах заготовки в пакет шестигранного сечения с размеромстороны 10 мм размещают в обойме,предварительно заполнив межкапиллярное пространство со стороны не запаянных капиллярое герметизирующимкомпаундом, на основе эпоксиднойсмолы. После отверждения, компаундапроизводят нагрев до температуры спекания и растягивание заготовок с одновременным созданием в капиллярахизбыточного давления Р, и разрежения,Р 1 в межкапиллярном пространстве.В качестве конструкционного материала для обоймы и капилляров используют стекло марки Лс пределомпрочности при растяжении К = 8,3 хх 10 кг/см .При растяжении и нагреве пакетазаготовок внутри капилляров создаютизбыточное давление Р=1,34 кг/смпри этом разрежение в межкапиллярномпространстве Р =0,2 кг/см, такимобразом условие Р+ Р К выполняется.Качество получаемой по предлагаемому способу поликапиллярной стержневой структуры значительно вышее, чему получаемой по известному способу,Кроме этого, снижается Лроцент брака,так как не происходит нарушения поликапиллярной структуры, отсутствуютмежкапиллярные полости и не схлопываются единичные капилляры, составляющие заготовку.Использование предлагаемого способа изготовления поликапиллярныхстержневых структур обеспечиваетзначительное повышение качества поликапиллярных стержневых структурпутем повышения прозрачности и исключения межкапиллярных полостей, приэтом снижаются требования к точностиизготовления единичных капилляровза счет использования стекляннойобоймы, герметизирующего компаундаули герметичной камеры,формула изобретения Способ изготовления поликапиллярных стержневых структур преимущественно для стеклянных микроканальных блоков, включающий набор пакета заготовок иэ единичных капилляров, нагрев его до температуры спекания и последующее растягивание, причем в процессе спекания и растягивания внутри капилляров с одного из торцов пакета создают избыточное давление Р, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода годных за счет повышения показателей прозрачности и однородности структуры, пакет заготовок помещают в обойму из того же стекла, что и капилляры, в процессе спекания и растягивания в полостях между капиллярами с другого торца пакета создают разрежения Р, причем Р + Р ( К , где К- предел прочности стек.ла при растяжении.1551666 А-АФигЗСоставитель С.ВиноградовРедактор Н,Гунько Техред А.Кравчук . Корректор С,Шекмар Заказ 305 Тирах 395 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул, Гагарина, 101