Файл: Зимин, В. С. Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физико-химического эксперимента.pdf

тельно размягчают в пламени и осаживают (укатывают) на обкатке, так чтобы размягченное стекло вошло по ребру в мелкие

поры фильтра. Вторично размягчив место спая, трубку по обеим сторонам вблизи фильтра слегка раздувают во избежание за­

липаний.

йі

Рис. 35. Изготовление мембранного манометра:

а — изготовление мембраны; б — сборка манометра.

Затем изделие обогревают и подвергают отжигу.

При пропаивании нельзя допускать сильного остекловывания пористой пластины около стенок трубки, так как после остывания в этом месте появляются трещины и посечки.

Впаивание фильтра между трубками. Иногда требуется впаять

стеклянный фильтр в промежутке между двумя трубками — внеш­ ней и внутренней (рис. 34). Прежде всего готовят из фильтроваль­ ного диска кольцо нужного диаметра. Для этого в центре пори­ стой пластины надфилем вручную проделывают сквозное отвер­ стие, которое постепенно расширяют, доводя диаметр его до

наружного диаметра внутренней трубки. Внешнюю часть пла­ стины стачивают до размера внутреннего диаметра наружной

трубки. Плотно вставив обработанную пластину в промежуток между трубками, наружную и внутреннюю трубки спаивают дью-

аровским спаем. Вначале спаивают внутреннее ребро фильтра со стенками внутренней трубки, направляя узкое пламя горелки снизу, через открытую нижнюю часть. Осаживают размягченное место спая на развертке. После этого фильтр спаивают с внешней трубкой реактора. Затем изделие обогревают в пламени и от­ жигают. Иногда, особенно при серийном изготовлении таких ре­ акторов, специально готовят форму — кольцо для спекания фильтров с определенными внешним и внутренним диаметрами.

с трубкой. Пористую поверхность фильтра во время спаивания закрывают плотным асбестом или насадкой из трубки, так как она не должна пропускать воздух при дутье.

80

Вставить пористую пластину в узкие трубки (от 3 до 8 мм)

сложно. Для этого небольшую часть трубки (длиной 10 мм) плотно заполняют обожженным асбестом, а затем засыпают стек­ лянный порошок нужного номера в количестве, обеспечивающем образование фильтра заданной толщины, и уплотняют порошок стеклянной палочкой. Сверху порошок прикрывают асбестом, но так, чтобы через него свободно проходил воздух. Затем трубку, где засыпан порошок, размягчают в пламени и осторожно укатывают на обкатке; если порошок не рассыпается, фильтр спечен. Готовое изделие отжигают.

Тонкостенные эластичные перегородки (мембраны). Тонкостен­

ную перегородку, или мембрану, получают из более толстостенной путем ее раздувания. Например, если надо изготовить мембрану диаметром 35—40 мм и толщиной 0,01 мм в трубке диаметром 7—

8 мм и длиной 350—400 мм, то на узком пламени перепаивают середину трубки до образования глухой ровностенной перегородки (см. второй способ изготовления простых перегородок). Толщина перегородки не должна превышать 2—2,5 мм. Затем на среднем мягком пламени осаживают и постепенно набирают стекло трубки, утолщая ее стенки с обеих сторон вблизи перегородки. Дутье осу­ ществляют с обеих сторон, поддувая поочередно и сохраняя пер­ пендикулярность перегородки к оси трубки. По мере накопления

с пламени и дают стеклу немного затвердеть. На оба конца трубки надевают узкие резиновые шланги одинакового сечения и длины

(1м). Свободные концы шлангов соединяют между собой при по­ мощи стеклянного тройника, третий конец которого предназначен

для дутья ртом.

Установив широкое мягкое пламя, вводят в него трубку с ша­ риком. Сильно размягчают шарик и перегородку, равномерно вращая их в пламени. Эта операция является самой сложной при изготовлении мембраны, так как необходима четкая синхронная

работа обеих рук. Это довольно трудно, поскольку резиновые шланги мешают вращению. Вращать в пламени следует от себя и обратно настолько, насколько позволят шланги. Для успешного

вращения необходим навык. Стеклодув заранее должен путем долгой и упорной тренировки научиться раздувать аналогичным образом обычные толстостенные шарики.

Тщательно размягчив, трубку с шариком снимают с пламени и дают слегка остыть верхнему слою размягченного стекла (2—

5 с, в зависимости от толщины стенок шарика), не переставая при

этом вращать. Затем, вращая, раздувают шарик до требуемого диаметра. Утолщенные стенки шарика при дутье растягивают раз­

мягченную перегородку до тонкостенной. Дутье постепенно по мере

81

Один из концов трубки либо отрезают рядом с мембраной, либо припаивают к прибору.

В некоторых руководствах по стеклодувному делу резиновые

шланги советуют соединять с трубками через специальные сво­ бодно вращающиеся шарниры. Однако все шарниры пропускают воздух в местах вращения, поэтому получить равномерно натяну­ тую тонкостенную мембрану из-за разности давления воздуха с двух сторон мембраны при дутье довольно трудно. Данный ме­ тод изготовления мембран разработан в 1930 г. С. Ф. Веселов­

ским. Тонкостенные мембраны применяют в манометрах (рис. 35),

стеклянных вибрационных приборах, электровакуумных приборах и т. д.

§ 28. Спаивание стекол с различными значениями

коэффициентов теплового расширения (К. Т. Р.)

В настоящее время практически можно последовательно спа­ ять между собой стекла всех четырех групп. Естественно, стекла,

близкие по К. Т. P., спаиваются между собой довольно легко.

стекла, несмотря на несколько различные К. Т. P., легко спаи­ ваются со стеклом своей группы Иенатерм, которое, в свою оче­

группы со стеклами второй, третьей и четвертой.

Первый способ. На дно пробирки из молибденового стекла помещают глухой шарик из простого стекла. Диаметр ша­ рика равен четвертой части диаметра пробирки. На пламени го­ релки шарик вплавляют в дно пробирки и раздувают до получе­ ния дна с тонкой стенкой (0,5 мм). В центре дна продувают

небольшое отверстие (диаметром 4—5 мм) с тонкостенными губ­ ками (рис. 36). Аналогичное отверстие выдувают в дне другой пробирки из простого стекла (диаметром 2—3 мм). Губки отвер­ стия пробирки из простого стекла вставляют внутрь губок полу­ ченной ранее пробирки из молибденового стекла и на узком пла­ мени пропаивают спай (стараясь не сдавливать трубки). Здесь важно, чтобы простое стекло спаялось с простым, вваренным в мо­ либденовую трубку. Нельзя утолщать спай, иначе верхние слои простого стекла спаяются с верхним слоем молибденового, тогда

переход обязательно треснет.

Второй способ. Смешивают молибденовое и простое

стекло. Для этого трубку из простого стекла плотно вставляют в трубку из молибденового и сплавляют, вытягивая в глухую па­ лочку диаметром до 2 мм. После остывания выбирают нерастрескавшиеся участки палочки и используют их в качестве переход­ ного стекла между простым и молибденовым. Обычно переходы

92

изготавливают серией в 10—15 штук. После отжига их выдержи­ вают в течение недели при комнатной температуре и используют только те из них, которые остались целыми.

Спаивание кварцевого стекла с молибденовым при помощи пе­ реходных стекол. Переходные стекла, спаянные в виде трубок, вы-

Рис. 36. Изготовление перехода от стекла ХУ-І к стеклу С49-2:

а—трубка с помещенным в ней глухим

шариком из стекла XV-I; б—трубки с выдутыми отверстиями и тонкостен­ ными губками; в — губки отверстия трубки из стекла XV-I, вставленные внутрь губок трубки из стекла С49-2; г—готовый переход.

пускаются как в нашей стране — НИИ «Стекла», так и за рубе­ жом, например Schott lena или Deutsche Quarzschmelze. На прак­

тике часто приходится использовать нестандартные переходы, по­ этому необходимо знать технологию их изготовления.

Для изготовления перехода необходимо иметь набор специаль­ ных переходных стекол (таблица 5). Переходные стекла разли­

чают по номерам, от № 1 (самого тугоплавкого) до № 8. Техно­ логия изготовления особенно широких (до 50 мм) переходных стекол трудоемка.

Всегда длина трубки, занимаемой переходными стеклами, должна превышать ее диаметр. Изготовление проводят в пламени кварцедувной горелки, дутье осуществляют через резиновую трубку, присоединенную к кварцевому стеклу. Сначала у кварцевой трубки делают округлое тонкостенное донышко и выдувают отверстие диаметром на 2—3 мм меньше диаметра трубки. Дан­

губки отверстия по принципу архимедовой спирали. Полученное

донышко тщательно проваривают в пламени, избавляясь от воз­

душных пузырьков. К центру донышка из стекла № 1 припаивают отрезок палочки переходного стекла № 2. Чем больше диаметр трубки, тем длиннее и толще должна быть палочка. На пламени

горелки палочку сплавляют с донышком из стекла № 1. Сплав­ ляя, стекло № 2 разгоняют равномерно по всему донышку и раз­ дувают до диаметра трубки. Аналогично поступают с остальными номерами переходных стекол вплоть до № 8 (или № 6), после

чего выдувают отверстие и припаивают трубку из молибденового стекла. Спаивая переходные стекла, нужно внимательно следить,

83