Основные линейного отжига оптического стекла - Данюшевский Е.Э.
Скачать (прямая ссылка):
А. И. Стожаров показал [8], что для обеспечения требуемой однородности партии заготовок стекла по показателю преломления заготовки разной толщины следует охлаждать с одной и той же скоростью, в то время как по Адамсу и Вильямсону, преследовавших другую цель —снижение напряжений,— чем толще изделие, тем медленнее нужно вести этот процесс.
Далее, из работы А. И. Стожарова вытекало, что для получения стекла с показателем преломления, одинаковым для заготовок всей ¦партии, охлаждение необходимо вести «со строго постоянной скоростью через всю область отжига. На этом основании на заводах были разработаны режимы отжига с постоянной скоростью снижения температуры. Такой отжиг носит наименование линейного отжига оптического стекла.
Заводы продолжают развивать работы Адамса и Вильямсона, А. А. Лебедева и А. И. Стожарова по отжигу оптического стекла. На одном из заводов была выведена формула для краевых напряжений в стеклянных дисках, которая успешно применяется при отжиге крупных заготовок для астрономической оптики [2]. На том же заводе был определен [1] угловой коэффициент равновесной прямой для оптического стекла большей части марок.
На другом заводе в 1943 г. нами был разработан и внедрен в производство метод быстрого определения температуры, при которой следует отжигать стекло для устранения напряжений. В 1944-— 1945 гг. из общего интеграла дифференциального уравнения была выведена простая формула, выражающая зависимость показателя преломления стекла от режима отжига, а также найдены условия применимости этой формулы для частного случая выдержки стекла близ верхней границы отжига и охлаждения его с постоянной скоростью через всю эту область. В эту формулу входит коэффициент, зависящий от состава стекла, который был определен для оптического стекла 20 марок.
За границей исследованием отжига оптического стекла по показателю преломления занимались многие ученые, а именно N. Klein, Berger, Brandt, Tilton, Tool, Ritland, Lillie и др., в особенности Lillie и Ritland, которым принадлежит появившаяся недавно крупная работа по этому вопросу под названием «Тонкий отжиг оптического стекла» [16]. В этой работе они пользуются введенным Tool понятием «фиктивной температуры», что делает их изложение затруднительным для усвоения. В данной книге нам удалось получить те же результаты, не прибегая к этому сложному понятию.
На основании всех работ по отжигу оптического стекла в 1945 г. были сформулированы условия, достаточные для получения хорошо
отожженного стекла; это оказалось возможным, так как к этому-времени физическая сторона теории линейного отжига стекла а основном была уже разработана. Остановка была за конструированием более совершенных, чем работавшие в то время, печей отжига и более совершенной аппаратуры для измерения температуры в печах и обеспечения заданной строго постоянной скорости охлаждения в. течение всего процесса отжига.
. Такие более совершенные печи для массового отжига крупных блоков и аппаратура к ним были построены Д. Е. Вильнером *. В них хорошо отжигаются даже крупные блоки стекла диаметром до 1 м. В итоге этих работ вопрос о линейном отжиге наиболее ответственных и крупных заготовок (в виде дисков) оптического стекла размером до 1 м решен в основном 2 как теоретически, так и практически.
§ 3. Печи тонкого отжига оптического стекла и аппаратура для их управления
Оптическое стекло отжигают в так называемых печах тонкого отжига. Эти печи классифицируются по способу их нагрева (дровяные или газовые каленицы, электропечи), по способу регулирования температуры (печи с ручной или автоматической регулировкой), по способу снижения температуры в области отжига (принудительное снижение по заданной температурной кривой или инерционное снижение без подачи тепла), по способу устранения или уменьшения перепадов температуры в загрузочном пространстве печи (печи с толстостенным железным цилиндром или с перемешиванием воздуха внутри печи), по способу устройства электронагрева (одно,-двух,-трех- и многосекционные печи) и, наконец, по размеру.
В любой печи отжига имеется приспособление, в которое до-введения его в печь загружают отжигаемую партию заготовок оптического стекла. В случае каленицы — это шамотный горшок диаметром порядка 1 м, электропечи — эго железная этажерка или железные коробки. По окончании загрузки приспособление вставляют в печь отжига, которую закрывают крышкой (электропечь) или кладкой из кирпича (дровяные каленицы) и начинают разогрев, печи.
Простейшими и наиболее крупными печами для отжига мелких заготовок оптического стекла являются дровяные каленицы (фиг. 2),. куда можно загрузить до ‘/г тонны заготовок. Из топки 7 продукты горения поступают через щель 5 в пространство печи 4, омывая горшок 10 со стеклом; отработанные газы выходят из печи вниз через вылет 9 и вертикальный ход 8 в боров 1, ведущий к заводской трубе.
1 Еще раньше В. Н. Зиминым была сконструирована многосекциюмная печь, в которой с успехом были отожжены астродиски диаметром' 1 м, использованные в качестве заготовок для объектива астрономического телескопа (рефрактора).
