Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента - Зимин В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Муфты шлифов делают приемами, сходными с приемами изготовления кернов (первым и вторым способом).
Применяя первый способ, наносят метку, но канавку не делают, а плоской разверткой вдавливают снаружи по окружности стенки трубки. Открытую торцовую часть развертывают и делают рант из кварцевой палочки по ее краю. Применяя второй способ, полученную округлую конусную заготовку спаивают с трубкой более узкой частью, предварительно развернув край заготовки.
При наличии горизонтально-заварочного станка и специальных стальных сопел для горелок кварцевые шлифы делают на нем, применяя приемы, описанные в гл. XI.
§ 84. Получение топкостенных трубок из кварцевого стекла
Трубки из кварцевого стекла диаметром 3—5 мм с толщиной стенок 0,3—0,5 мм получают обычными приемами. Трубки с толщиной стенок 0,1—0,15 мм изготовляют, применяя специальные приемы. Для этого середину трубки из прозрачного кварца диаметром 5—6 мм растягивают на пламени горелки в капилляр длиной 100 мм и диаметром 2—2,5 мм. Концы полученной трубки жестко спаивают кварцевой палочкой так, как показано на рис. 167. Капилляр раздувают по всей длине до диаметра исходной
27В
трубки или Чуть больше. Дутье проводят через резиновый шланг, присоединяемый к одному из концов исходной трубки. Капилляр раздувают, разогревая его частями на мягком пламени кварцедув-ной горелки. Толщина стенок у раздутой из капилляра трубки будет не везде одинакова (от 0,1 до 0,16 мм).
Рис. 167. Последовательность изготовления трубки с толщиной 0,1—0,15 мм из
кварцевого стекла: а—заготовка перед раздутием; б—тонкостенная трубка.
§ 85. Впаивание в трубки одиночных кварцевых дисков с полированными поверхностями
Диском с полированными поверхностями может быть плоское округленное оптическое стекло и линза из кварцевого стекла. В приборах из кварцевого стекла такие диски часто являются смотровыми окнами, окнами для пропускания ультрафиолетовых лучей, оптическими линзами, стенками плоскопараллельных кювет и т. п.
Одной из основных операций в изготовлении этих приборов является впаивание в кварцевые трубки одиночного диска с полированными поверхностями.
Перед началом работы трубки, диск, кварцевые палочки, основной и подсобный инструмент должны быть тщательно обезжирены в растворителях (спирте и ацетоне), промыты дистиллированной водой и насухо протерты чистой марлей или бязью. Ватой протирать не рекомендуется, так как ее ворсинки не всегда удается удалить со стекла и инструмента. Руки стеклодув должен тщательно вымыть, а во время протирки обернуть чистой марлей. Кварцедувная горелка, на которой будет проходить спаивание, должна быть тщательно осмотрена и протерта от пыли. Особое внимание следует уделить камере смешения газов и соплам горелки, на которых всегда оседает кварцевая пыль, а внутренние каналы сопел бывают покрыты отстающими от стенок окислами металла. И камеру, и сопла следует тщательно очистить и протереть.
Попадание мельчайших неорганических частиц и воды на полированные поверхности влечет за собой порчу (помутнение) этих поверхностей, которую удалить, не повредив поверхность диска, нельзя. Кроме того, попадание окислов щелочных и щелочноземельных металлов приводит к кристаллизации кварцевого стекла. Соблюдение чистоты при впаивании оптических дисков — залог
278
успеха в работе. Для предотвращения попадания пыли и влаги в горелку из коммуникаций газа и кислорода между горелкой и линиями коммуникаций устанавливают пылеуловители — специальные ловушки, снабженные фильтрующим материалом ФПП-5 или ФФП-25 (фильтр академика И. В. Петрянова).
Спаивание дисков с трубками должно проходить быстро и четко, поэтому диски впаивают в сравнительно тонкостенные трубки с толщиной стенок от 1 до 2,5 мм. Подобрать равностенные трубки с такой толщиной стенок бывает сложно, поэтому кварце-дувы чаще всего раздувают трубки сами. Толщина дисков должна быть не менее 1,5—2 мм. У дисков почти всегда приходится сошли-фовывать острые края ребер. При этом следует предохранять поверхность дисков от сколов стекла. Сошлифованные края ребер дисков (пластин) называют фасками, а сам процесс получения фасок— фасетовкой. В последующих разделах этот термин будет встречаться часто.
Существует несколько способов впаивания дисков в трубки из кварцевого стекла:
1) впаивание диска без фасок;
2) спаивание фаски диска, сошлифованной под углом 45°, с прямоугольными краями торца трубки;
3) спаивание фаски диска и внутренней фаски трубки, сошлифованные под углом 45°;
4) спаивание фаски диска, сошлифованной под углом 45°, с прямоугольными краями торца трубки с применением переохлажденного графита.
Первый способ применяют, когда требуется впаять диск внутрь трубки на значительном удалении от ее концов, например в середину трубки длиной 100 мм. Зазор между стенками трубки и диском, установленным на ребро перпендикулярно оси трубки, не должен превышать 1 мм.
Перед впаиванием диск помещают в трубку, у которой одна сторона открыта, другая имеет державу. На пламени кварцедувной горелки через стенки трубки прогревают диск до высокой температуры, не доводя стенки трубки до размягчения. Это делают для того, чтобы белый налет окиси кремния не смог осесть на поверхностях диска. После прогрева, не снимая с пламени, диск устанавливают перпендикулярно оси трубки кварцевой палочкой через открытую часть трубки и пламенем горелки (в двух местах) слегка припаивают стенки трубки к ребру диска. Палочку вынимают из трубки, а открытый конец оттягивают в державу.
