Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента - Зимин В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Остекловывание молибденовых стержней лучше проводить в зоне полного сгорания. При этом на поверхности металла образуется окисная пленка (двуокись молибдена), обладающая хорошими адгезивными свойствами по отношению к стеклу и к металлу. Однако температуру пламени нельзя поднимать выше 700°С, так как при более высокой температуре толщина слоя двуокиси молибдена возрастет и могут образоваться высшие окислы молибдена, например трехокись. Переокисленная пленка плохо смачивается стеклом, спай получается ненадежным. Такой спай имеет коричневый цвет с белыми молочными полосами.
Вольфрамовые стержни диаметром более 4 мм остекловывать лучше всего на узком пламени кислородной горелки (кварцедув-ной), разогревая стержень до белого каления. Температура пламени кислородной горелки весьма высокая (свыше 1900°С), поэтому при прогревании окислы вольфрама частично испаряются. Остеклованная поверхность такого металла после охлаждения может иметь прозрачно-красноватый, соломенно-золотистый, серебристый цвет. Во всех этих случаях спай получается хорошего качества. Черный цвет спая вольфрама со стеклом — признак пере-окисления поверхности металла; спай считают непригодным.
Если при остекловывании металла (в том числе вольфрама) наблюдается незначительное переокисление участков спая, что обнаруживается после его охлаждения, то спай вторично прогревают
130
на пламени при температуре еле видимого красного каления металла. При этом окись металла постепенно растворится в стекле и окраска спая выровнится.
В случае, если неизвестно, оттренирован ли тот или другой металл в защитной атмосфере, перед остекловыванием металлы обя-
зательно прогревают в восстановительной зоне пламени горелки до температуры красного, а иногда и белого каления. Время прогрева составляет 1—10 мин, в зависимости от размеров металлической детали. Этим достигается и частичное обезгаживание металлов. Особенно легко окисляющиеся металлы после прогрева подвергают химическому травлению, а окисную пленку получают вторичным нагревом в пламени или при спаиваниях. Оттрениро-ванные в защитной атмосфере в печи металлы можно остекловы-вать в любой зоне пламени, но предпочтение отдают, как и в случае ковара, нагреванию в восстановительной зоне.
Остекловывание методом «обмотки». Подготовленные для остекловывания металлические стержни или проволоку (диаметром 0,5 мм и более) закрепляют в специальной оправке (рис. 59) или хватке из стеклянной трубки. Часто для удобства один из концов стержня припаивают к стеклянной трубке или палочке. В одну руку берут закрепленный на оправке стержень, в другую — стеклянную палочку. Длину и диаметр палочки выбирают в зависимости от длины «обмотки» стержня стеклом. Стержень разогревают в подходящей для данного металла зоне пламени и не выводят его из этой зоны во время обматывания стеклом; иначе спай может получиться бракованным.
Одновременно с прогревом металлического стержня размягчают и конец стеклянной палочки, который припаивают к раскаленному стержню на заданном участке. После этого стержень начинают вращать, постепенно обматывая его размягченным стеклом. Вращают стержень всегда в одну сторону. Палочку держат в одном положении, перпендикулярно стержню, и по мере расхода стекла подают вперед. При этом обмотанная стеклом часть стержня по-
5*
181
степенно перемещается за границу пламени. При обматывании следует постоянно соизмерять нагрев палочки с разогревом металла. Нельзя допускать сильного перегрева стекла и металла, так как при этом образуется масса газовых пузырей, избавиться от которых невозможно; кроме того, возможно переокисление металла.
насосу
Рис. 60. Схема остекловывания внутренней поверхности металлического цилиндра при помощи вакуума:
/—ковароаый цилиндр; 2—стеклянная заготовка; 5 —крышка; 4—уплотнение из резины; 5— отвод для откачки воздуха.
Остеклованный спай должен быть равномерным по всей длине. Если слой стекла все же оказался неодинаковым по толщине, но по цъету отвечающим требованиям удовлетворительного спая, слой стекла выправляют, обкатывая размягченное стекло на плитке, выбирая или добавляя стекло палочкой. Конец остеклованного стержня должен быть округленным и переход к нему плавным.
Обмотанный стержень обязательно следует прогреть до температуры еле видного красного каления.
Остекловывание отрезком стеклянной трубки. Как уже было сказано, этот метод остекловывания применяют, если металлический стержень (или проволока) имеет диаметр 0,005—0,5 мм. Прежде всего подбирают стеклянную трубку из подходящего стекла и необходимого размера. Внутренний диаметр стеклянной трубки всегда должен быть больше диаметра стержня или проволоки на 0,2—0,5 мм, при более плотной посадке металл, расширяясь быстрее стекла в начальной стадии прогрева на пламени, давит на стенки трубки и она неминуемо растрескается. Толщина стенок трубки, а следовательно, и ее наружный диаметр определяются заданной толщиной слоя стекла. Отрезок трубки должен быть несколько длиннее участка металлического стержня, предназначенного для остекловывания, так как при спаивании с металлом длина трубки уменьшится.
