В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Способы изготовления герметичных неразъемных соединений
Способы изготовления герметичных неразъемных соединений - Соединение стекло — стекло
Элементы вакуумных конструкций - Способы соединения ваккумных систем
Оглавление
Способы изготовления герметичных неразъемных соединений
Соединение стекло — стекло
Соединение стекло — металл
Соединение металл — металл
Керамические соединения
Соединения других материалов
Все страницы

За редким исключением стекла соединяются между собой и с другими материалами путем пайки (сварки), для чего соединяемые места нагреваются значительно выше точки размягчения стекла (до его расплавления). Поскольку стекло обладает повышенной хрупкостью, определяющими параметрами при изготовлении вакуумно-прочного соединения элементов из стекол разных сортов являются их коэффициенты термического расширения, которые должны быть примерно одинаковыми в широком интервале температур. Как правило, два стекла различного состава удовлетворительно спаиваются, если их усредненные коэффициенты термического расширения различаются не более чем на 10% и их температуры перехода близки. Кроме того, эти стекла должны обладать хорошей взаимной растворимостью.

Если вследствие различия коэффициентов термического расширения два стекла нельзя спаивать, то можно воспользоваться для их соединения стеклом с промежуточным значением коэффициента термического расширения. В результате получается так называемый переходный спай. Для соединения мягкого стекла с пирексом выполнение условия расхождения коэффициентов термического расширения не более чем на 10% между двумя соседними стеклами требует нескольких промежуточных спаев (до 7). Поэтому при изготовлении таких переходных спаев следует с особой тщательностью контролировать равномерность толщины спаиваемых стенок. Длина каждой ступени перехода должна быть достаточной для обеспечения релаксации напряжений, возникающих на концах участка.

Чтобы возникающие напряжения свести к минимуму, необходимо все спаи (в особенности переходные) подвергать тщательному отжигу, желательно в печах. Для этого спаянную стеклянную деталь нагревают выше точки отжига и выдерживают в печи в течение длительного времени (до 1 ч для крупных деталей), а затем очень медленно охлаждают до комнатной температуры.

Другой метод неразъемного соединения деталей из стекол с близкими коэффициентами термического расширения основан на использовании различных стеклоцементов1). Стеклоцементы представляют собой стекла, температура размягчения которых существенно ниже, чем у соединяемых элементов. Например, для соединения деталей из натриевых стекол используется стеклоцемент, размягчающийся при 300—400 0C В процессе пайки соединяемые детали не размягчаются и не деформируются. Поэтому описанный метод особенно полезен для уплотнения плоских оптических окон или линз.
Обычно стеклоцемент приготовляется в виде суспензии мелких гранул стекла в нитро-целлюлозном связующем и наносится на соединяемые детали кисточкой или каким-либо другим способом.

Из стеклоцемента можно предварительно готовить методами горячего литья или прессования с последующим спеканием промежуточные элементы определенной формы (например, кольца). Затем соединяемые детали и промежуточный элемент заданной формы нагревают в печи до температуры размягчения стек лоцемента и прижимают друг к другу (возможно, даже под собственным весом). Коэффициенты термического расширения стеклоцемента и стекол, из которых изготовлены спаиваемые детали, также должны быть близкими, поэтому стеклоцементы для спаивания мягких стекол более доступны, чем для твердых.

Как правило, стеклоцементы приготовляются на основе бо-ратных стекол, которые уступают силикатным по химической стойкости. С другой стороны, благодаря своей химической активности эти стекла хорошо соединяются с силикатными стеклами. Кроме того, для соединения стеклянных деталей используются стеклокерамические цементы типа «пирокерам», преимущество которых заключается в том, что в процессе плавления они расстекловываются и превращаются в материал типа керамики с существенно более высокой температурой размягчения. При обезгаживании такие соединения можно нагревать до более высоких температур.



 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   

 

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 125 гостей на сайте

Нов боков адс адаптивный

=
Рейтинг@Mail.ru