Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента - Зимин В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Спаивать целесообразнее ровно отрезанные трубки, имеющие одинаковую толщину стенок без воздушных пузырей и включений. Спай считают хорошим, прочным, если он не заметен на готовом изделии и в месте спая по обеим его сторонам трубка сохранила свой первоначальный вид (без искажения). Границу хорошего спая можно увидеть только при тщательном осмотре изделия. На этом месте по окружности трубки различается узкая, прозрачная полоска.
После изготовления любой спай обязательно отжигают (обогревают) в пламени горелки. Отжигать следует не только место спая, но и трубку с обеих сторон от него на расстоянии 10—80 мм в зависимости от диаметра трубки: чем шире трубка, тем больше обогреваемый участок.
Микроотверстия в спаях. Микроотверстия в спаях — очень опасный брак, особенно если прибор (или установка) предназначен для работы под высоким вакуумом. Эти отверстия почти невозможно обнаружить не только невооруженным глазом, но иногда с помощью современных течеискателей. Поэтому необходимо знать природу микроотверстий и уметь ликвидировать их.
Микроотверстия чаще всего обнаруживаются в плохо пропаянных спаях при спаивании загрязненных трубок, в месте образования
61
воздушных пузырей. Осмотрев готовые Трубки и обнаружив Подобные недочеты, можно просто отбраковать трубки, в которых вероятны микроотверстия. Но микроотверстия появляются и в хорошо пропаянных спаях, в месте спая чисто вымытых трубок без посторонних включений. Особенно часто это наблюдается при спаивании молибденового и иенского стекол. Лучше всего это явление проиллюстрировать на примере спаивания двух трубок одинакового сечения (диаметром 15 мм) из молибденового стекла. Возьмем чистую трубку и разрежем ее на две равные части. Сильно размягчив торцы трубок в пламени, соединим их и тщательно пропаяем. После остывания на месте спая будет четко видна коричневая полоска, проходящая по окружности трубки. Изменение цвета стекла произошло в результате окисления некоторых окислов металлов, входящих в состав стекла. При правильном спаивании двух трубок эта полоса располагается во внутренних слоях стекла, так как после соединения торцов спай пропаивают и полосу закрывает поверхностный (не окисленный) слой стекла.
Если разогреть какую-нибудь часть спая и вытянуть коричневую полосу во внешний слой стекла, то в том месте, где с двух сторон стянуты продукты окисления, образуется микроканал, т. е. микроотверстие. Сравнительно хорошо выход микроканала виден при свечении трубки, разогретой в пламени. Заметив выход окисленной части спая на поверхность трубки, не следует пытаться его закрыть вытягиванием стекла. Чтобы запаять отверстие, надо разогреть узкую стеклянную палочку и нанести тонкий слой стекла, закрыв отверстие, а затем тщательно пропаять.
Чаще всего окисленная часть спая протягивается во внешний слой стенок трубки при изготовлении тройниковых и внутренних спаев, при впаивании остеклованных металлов в прибор, при запаивании широких отверстий и удалении наплывов из спаев. Прежде всего необходимо избегать окисления спая. Этого можно достичь, если свежеотрезанные торцы трубок соединить вне пламени и, слегка сжимая, спаивать так, чтобы пламя не проникало внутрь спая. Тогда он получится без окисленной полосы. Однако в процессе изготовления приборов это не во всех случаях возможно.
Способностью молибденового стекла образовывать микроотверстия в результате окисления при разогревании его в пламени горелки воспользовались при изготовлении особого прибора— натекателя. Натекатель применяют в тех случаях, когда по условиям эксперимента требуется впускать в прибор (или выпускать из него) газ или жидкость с очень малой скоростью. Этот прибор имеет вид обычной пробирки с микроотверстием, расположенным в центре дна. Прибор получают следующим образом. Сначала открытый конец трубки помещают в окислительную зону пламени стеклодувной горелки и сильно размягчают вплоть до заплавления торца трубки, т. е. до образования толстостенного донышка. Дно натекателя в зависимости от предъявляемых тре-
Сований можно оставить толстостенным или сделать тонкостенным (раздувая в пламени). При нагревании в пламени в центре светящегося дна будет ясно видна красноватая полоска •(в охлажденном стекле — темно-коричневая). Однако это еще не отверстие, а лишь место на стекле, где «собрались» окислы, обра-ювавшиеся при сплавлении молибденового стекла в окислительной зоне пламени. Для того чтобы получить отверстие, из заготовки откачивают форвакуумным насосом воздух и искрой щупа искрового течеискателя (во время откачки воздуха) пробивают отверстие в сплавленном дне. Отверстие пробивается точно по образовавшейся полосе. Размер отверстия зависит от диаметра трубки, степени окисления стекла в пламени, мощности разряда течеискателя. Минимальный диаметр отверстия, получаемого таким путем, может составлять несколько микрометров (микрон). Чтобы получить отверстие заданной величины, обеспечивающее натекание газа (или жидкости) в прибор с определенной скоростью, делают серию (10—15 штук) натекателей, из которых опытным путем, проверяя скорость натекания с помощью специальных приборов (например, реометра), выбирают нужный.
