Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента - Зимин В.С.
Скачать (прямая ссылка):
127
Таблица В. Свойства Металлов и сплавов длй Спаев Со стеклом
Металл или сплав Плот- ность, г/смЗ Темпе- ратура плаиле- ИИЯ, “С Средний К.Т.Р. в интервале 23—200 °С Теплопроводность при 20 °С, кал/см-сск-К Удельное электрическое сопротивление при 20 °С, Ом* мм/м
Вольфрам 17,6-19,4 3410 44,4 • 10-7 0,31 0,055—0,083
Молибден 10-10,5 2660 55 • 10-7 0,35 0,048—0.056
Тантал 16,6-17 2996 65 ¦ Ю-7 0,13 0,155
Цирконий 6,7 1852 60-ю-7 0,04 0,45
Титан 4.5 1670 82-1О-7 0,041 0,42—0,55
Платина 21,45 1771 90,7-10-7 0,167 0,108
Палладий 12,0 1552 119- 10-7 0,17 0,107
Железо 7,88 1531 125- 10-7 1,174 0,096
Никель 8,85 1452 133-Ю-7 0,22 0,063—0,095
Медь 8,9 1083 165- 10-7 0,941 0,017
Платинит — 8,9 — (60-65 *)-10-7 0,4 0,046—0,057
Нержавеющая сталь 0XI8HI0T 7,85 1425 (80—100 **)-10“7 173-10-7 0,043 0,73
Фуродит (Х28 нли ЭИ-349) 7,6 1485 84-10-7 0,059 0,72
Высокох ро мистая сталь (Х26) 7,6 1495 103- Ю-7 0,05 0.7
Х18МТФ 7.7 —1450 (100-112)-10~7 0,051 0,61
Ковар (29НК) 8,3 1450 (46-52). 10-7 0,046 0,50
Ферннксохром (Н30К25Х8) 7,83 —1500 88.5- 10-7 0,03 0,79-0,85
Н42Х6 8,17 —1450 71 ¦ 10-7 — 0,03 0,853
47НХР (К47ХБ) 8,2 1450 90 • 10-7 0,043 0,9
47НД (Н47Д5) 8,2 1450 (90-91) -10-7 0,06 0,46
52Н (фенн-52) 8,15 1455 103-10”7 0,041 0,43
48Н (оммет) 8,3 1455 87-10-7 0,043 0,5
42Н (фенн-42) 8,2 1450 47-10-7 0,026 0,65
30НКД(Н30К13Д) 8,0 1450 41 • 10-7 0,046—0,052 0,51—0,54
Х20Н80 (нихром) 8,4 1400 145- Ю-7 0,034 1,08-1,15
МнМЦ 40-1,5 (константен) 9,2 1260 (144—152) ¦ 10“7 0,054 0,48-0,50
* В осевом направлении ** В радиальном направлении
В-четвертых, для обеспечения хорошего смачивания металла расплавленным стеклом в большинстве случаев металл прокаливают на пламени газовой горелки (при массовом производстве в специальных печах) до образования на его поверхности окисной пленки.
Металлы (например, сталь), не образующие необходимых окислов (кроме благородных металлов), меднят, серебрят, хромируют и т. д. Затем гальванические покрытия «вжигают» в металл в защитной атмосфере при температуре их плавления, что снижает пористость покрытий, и спаивают со стеклом.
В § 45 более подробно разбираются способы подготовки для впаивания со стеклом деталей, сделанных из разных металлов и имеющих разные конструкции.
Подготовка стекла. Требования, предъявляемые к стеклу при изготовлении стеклянных приборов, описанные в предыдущих главах, являются обязательными и в спаях стекла с металлами. Точно так же стекло (трубки, палочки, цилиндры, колбы и прочее) должно быть равностенным, без брака (пузырей, трещин, свилей, механических включений и т. п.), тщательно очищенным от пыли и жира.
§ 43. Остекловыванпе металлических стержней и проволоки
Участки металлических вводов или других деталей из металла, подлежащие спаиванию со стеклянными деталями, предварительно остекловывают на пламени газовой горелки. Исключение составляют дисковые спаи и спаи тончайшей металлической фольги, которые спаивают со стеклом без предварительного остекловывания. От того, насколько правильно проведена операция остекловывания, зависит надежность, долговечность, вакуумная плотность будущего спая металл — стекло.
Различают несколько основных приемов остекловывания металла: «обмотка» стеклянной палочкой, остекловывание при помощи отрезка трубки, надетого на стержень или проволоку, остекловывание в вакууме. Остекловывание «обмоткой» применяют, если стержень или проволока, предназначенные для впаивания, имеют диаметр 0,5 мм и более; если диаметр металлической детали около 0,005 мм, пользуются вторым методом. В любом из перечисленных приемов важное значение имеет температура спаивания. Температурой спаивания принято называть ту температуру, при которой размягченное стекло легко смачивает разогретый металл. Температура спаивания определяется термостойкостью стекол, тугоплавкостью металлов, габаритами спаиваемых деталей. У «длинных» стекол температура спаивания составляет 500 °С, а у «коротких» достигает 1900—2000 °С.
Условия остекловывания металлов. Для успешного остекловывания необходимо правильно подготовить металлическую поверхность (см. § 42) и прогреть металлическую деталь в пламени до
5 За к 167
129
образования окисной пленки на ее поверхности. Затем перед началом остекловывания установить пламя нужной величины и температуры.
Величину пламени устанавливают в зависимости от габаритов детали, подлежащей остекловыванию. Но главным условием успешной работы является вид факела пламени. Факел должен иметь четко различимые границы зон пламени: окислительной, восстановительной и полного сгорания. Пламя устанавливают мягким, но достаточно горячим (не резким!).
Необходимо помнить, что остекловывание разных металлов следует проводить в разных зонах пламени. Цвет спая одного и того же металла со стеклом меняется в зависимости от того, в какой зоне вели процесс остекловывания. По цвету спая после его остывания можно определить, правильно ли был проведен процесс и можно ли использовать таким образом остеклованную деталь для впаивания в прибор. Например, остекловывание детали из нена-водороженного ковара следует проводить только на острие восстановительной зоны пламени. При работе в других зонах ковар пере-окисляегся и приобретает черный цвет. Такой остеклованный ковар не пригоден для впаивания; спай будет недоброкачественным. Остеклованный в восстановительной зоне пламени ковар имеет серый или стальной цвет; спай с таким коваром будет прочным и долговечным. Оттренированный в защитной атмосфере в печи ковар (наводороженный) можно остекловывать, нагревая в любой зоне пламени, но лучше всего — в восстановительной.
