Способ получения профильных изделий из кварцевого стекла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 16999 А 1 3 В 5/О ЕНИ динен а, А. П. Угол 65-4, 1972, ФИЛЬНЫХ ТЕКЛА промышленлогии произрован ного текла, в часв обра ьзуют кони труб лиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВтоРСК 0 М/ СВИДЕтЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОГО С(57) Изобретение относится кности стройматериалов и техноодства изделий из легидиоксидом титана кварцевого Изобретение относится к пром ности стройматериалов, к технологи изводства изделий из легирова диоксидом титана кварцевого стекла тности профильных, в виде полого гранника.Профильные трубы из легированного диоксидом титана7-8;4 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 тности профильных иэделий в виде полого многогранника. Цель изобретения - обеспечение возможности 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 В 20 з в зтиловом 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 осуществления способа, вид спереди в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,Устройство для осуществления способа содержит захват подающего механизма 1 для подачи сборной заготовки 2, печь 3 сопротивления с трубчатым нагревателем 4, сальником 5 из ваты кварцевого стекла и трубкой б подвода азота, а также захват вытягиваемого механизма 7 для вытягивания профильного иэделия 8,щим Способ осуществляют следуюзом. В качестве заготовки 2 исполструкцию, собранную из полос игированного диоксидом титана кварцевогостекла. Конфигурация заготовки 2 зависитот геометрии требуемого изделия. В частности, при получении полых многогранниковзаготовку собирают из полос легированногокварцевого стекла. Поверхности контактаполос подшлифовывают до шероховатостиВа, равной 0,63 мкм, и допуском на угол не. ми поверхностями контакта, например боковыми гранями, протра вливают в20-ном растворе плавиковой кислоты, послечего покрывают поверхности контакта присборке заготовки 2 раствором В 20 з в этиловом спирте.. Протравливание в растворе плавиковойкислоты проводят с целью очистки поверхности используемых элементов из легированного кварцевого стекла. Нанесение наповерхность стекла раствора ВгОз в этиловом спирте после улетучивания последнегодает образование тонкого поверхностногослоя В 20 з, Концентрация В 20 з в растворесоставляет 5-10%.Подготовленные таким образом элементы жестко соединяют между собой,скрепляя заготовку по торцам, Полученнуюзаготовку перетягивают методом подобияобычным способом, поддерживая температуру в зоне формования в пределах 16501730 С в зависимости от размеров сеченияполучаемого профиля и следя за скоростьюформования, 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 до1650 - 1730 С и переведения стекломассы ввязкопластическое состояние, и зависит какот размеров сечения заготовки, тэк и отскорости вь 1 тягивания-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 нижнийпредел скорости формоЬания устанавливают 3 мм/с,Во время вытягивания под сальник 5 вжаровое пространство печи 3 подаетсяинертный газ (азот, аргон и т, и,) по трубке 6, который предохраняет нагреватель 4 отатмосферного кислорода и стекло от взаимодействия с материалом нагревателя 4 черезгазовую среду, и тем самым препятствует вос 5 становительным процессам в легированномкварцевом стекле,За время нахождения в жаровом пространстве печи 3 элементы конструкции заготовки 2 свариваются между собой по10 поверхностям контакта, образуя монолитный полый многогранник. Вытягиваемое изделие, 8 представляет собой полыймногогранник меньшего размера, геометрически подобный исходной заготовке,15 Некоторые характеристики процессаполучения профильных изделий из легированного диоксидом титана кварцевого стекла и полученных изделий прямоугольного игексогонального сечения представлены в20 таблице,Как видно из таблицы, снижение содержания В 20 з в растворе ниже 5 не обеспечивает надежного соединения гранейэлементов исходной заготовки и устранение25 кристаллизации, а повышение содержания820 з более 10 оприводит к появлению.трещин по границам элементов. Снижение температуры формования ниже 1650 Сприводит к образованию сквозных капилля 30 ров по границам элементов, а ее повышениессверх 1730.С - к нарушению правильностиуглов между гранями многогранника и оплавлению ребер.Снижение скорости формования ниже 335 мм/с приводит к общему искажению геометрии получаемого профиля, Кроме того.профильные изделия с площадью поперечного сечения, приведенной в таблице, немогут быть получены другим способом40 вследствие малых размеров,Формула изобретенияСпособ получения профильных иэделий 45 из кварцевого стекла, включающий сборкузаготовки из элементов и формование изделий бесконтактным методом из заготовки в потоке инертного газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможно сти получения изделий из кварцевого стекла, легированного диаксидом титана, перед сборкой заготовки поверхности контакта элементов покрывают 5 - 10 -ным раствором В 20 з в этиловом спирте, э формование 55 изделия осуществляют при 1650-1730 С соОскоростью не менее 3 мм/с.Щ 3У 0ф 1о1-ох1 ДЩ3 О л03 СЩ ХХс шоХ ХоЩ лл о л 01699966УаггСоставитель О.Кольцова Редактор И,Дербак Техред М.Моргентал Корректор ЭЯончакова Заказ 4439 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101