Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
Легко видеть, что кварцевое стекло удовлетворяет всем перечисленным требованиям, и притом в лучшей степени, чем какой-либо другой изолирующий материал. Это обстоятельство и побудило ряд фирм (British Thomson Hauston Со, А. С. Spark Plug Со) выпустить свечи с изоляторами из кварцевого стекла, причем наряду с непрозрачным стеклом мы имеем также изоляторы из стекла прозрачного. Приведем сравнение некоторых свойств кварцевого стекла с другими, применяющимися при изготовлении свечей материалами — фарфором, стеатитом и силиманитом. Табл. 57 дает ясное представление о том, насколько кварцевое стекло превосходит по своим качествам другие материалы. Единственным, и притом достаточно серьезным, недостатком кварца является его высокая цена. При отсутствии этого фактора не приходится сомневаться, что кварцевые изоляторы завоевали бы полную монополию.
Перейдем теперь к конкретному описанию зажигательных свечей с кварцевыми изоляторами. Трудность обработки кварца заставляет 'ограничиться самыми простыми формами. Рис. 108 дает разрез такого рода свечи, где изолятор имет цилиндрическую форму, слегка ско-
mm
Рис. 107. Ввод из " кварцевого стекла для трубчатых электрофильтров.
ТАБЛИЦА 57
К шрцевое
стекло (прозрачное)
Фарфор
Стеатит
Силиманит
V «лььый вес.......
Крепость на раздавливание
кг\шг..........
Крепость на растяжение кг/см2, Крепость на изгио кг/см2 . . К эфициент теплового расширения в пределах 0—1000° Диэлектрическая постоянная Температура размягчения . . Уельное сопротивление в омах, Пробивное напряжение \CVJcm
2,21
. 19500
900 700
0,53- Ю-6 3,5
1 500—1 600 1019 350—400
2,3—2,5
5 000 240—520 400—900
3—4.10-6 , 5-6 1600 3-Ю1* 100
2,785 7530 981
5,4
2.10" 120
2,455
5 830 160
4,9.10-« 5,17
шенную к одному концу на конус. Процесс изготовления заключается либо в прессовке нагретого до высокой температуры кварца в специальной форме, либо в холодной обработке кварцевой трубки на токарном станке. Весьма оригинальный метод изготовления свечи был предложен British Thomson Hauston Со. Изолятор готовится прессовкой размягченной кварцевой мас-1ыи по остывании покрывается гальваническим путем тонким слоем никеля или серебра. Затем он погружается в сосуд с расплавленной медью, брон-з)й или каким-либо другим подобным металлом. Повторными окунаниями на изоляторе можно без труда осадить достаточно толстый слой металла, который и играет роль корпуса свечи. Осажденному слою обработкой на станке придают необходимую форму и делают нарезку для ввинчивания свечи. Преимущества такого метода изготовления заключаются в чрезвычайно плотном контакте изолированной массы с металлом без применения каких-либо замазок или цементов.
Интересная конструкция свечи с использованием прозрачности кварцевого стекла для тепловых лучей, в целях уменьшения нагревания металлических частей, разработана фирмой А. С. Spark Plug Со и изображена на рис. 109. Изолятор свечи представляет массивную
Рис. 108. Разрез зажига тельной свечи с изолятором из кварцевого стек ла.
Рис. 109. Разрез зажигательной свечи с изолгтором из кварцевого стекла. Фирма А. С. Spark Plug Co.
Сравнение свойств кварцевого стекла со свойствами других изоляторов, применяющихся в свечах для двигателей внутреннего сгорания
цилиндрическую вставку 1 из прозрачного кварцевого стекла. Тепловое излучение, достигающее благодаря высокой температуре в цилиндре большой величины, беспрепятственно проходит через тело изолятора, не нагревая его. У наружного конца свечи сделано конусообразное металлическое зеркальное приспособление 2, отбрасывающее прошедшие сквозь изолятор лучи в стороны, предохраняя металлическую часть от нагревания.
Весьма важно отметить, что изоляторы из прозрачного кварцевого -стекла, подобные например только что рассмотренному, могут служить для наблюдения за процессами, происходящими внутри цилиндра. Прозрачность кварцевого стекла для ультрафиолетовых и инфракрасных лучей открывает широкие возможности изучения явления сгорания газов в цилиндре оптическими методами (изучение спектров, пирометрия и пр.), что должно приблизить нас к полному овладению физическими и химическими основами этих явлений в целях наиболее эффективного использования энергии горючего.
ПРИМЕНЕНИЕ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Два отличительных свойства кварцевого стекла обеспечивают ему весьма широкое применение в химической промышленности: это — его кислотоупорность и нечувствительность к резким колебаниям температуры. Каждое из этих свойств, взятое в отдельности, представляет с точки зрения химика весьма большую ценность, то же обстоятельство, что они встречаются одновременно в одном и том же материале, является фактом исключительной важности, сразу привлекшим к себе внимание.
В главе, посвященной химическим особенностям плавленого кремнезема, мы видели, что Еесьма ограниченное количество соединений способно химически на него действовать; таким образом установки из кварцевого стекла могут быть использованы для самых разнообразных целей. Однако основной областью применения непрозрачного кварцевого стекла является производство различных кислот и переработка разнообразных кислотных материалов.
