РЕФЕРАТ
На тему
Обробка скла
2009
Розвиток фізики останнім часом вимагає від фізиків знання основних властивостей скла як матеріалу та способів його обробки.
Майстра, виготовляють скляні прилади і термометри, вивчають у професійній школі всі необхідні і найбільш важливі прийоми склодувного мистецтва. Деякий додаток до цього дає курс для юстіровщіков апаратів і термометрів. В навчальних планах передбачені розділи юстировки приладів для вимірювання ємностей і температури, а також вказано на необхідність знання систем одиниць вимірювання. Спеціальні пізнання в таких областях, як, наприклад, металеві впайкі, техніка високого вакууму, можна придбати тільки досвідом і практикою. Чи не рахуючись з очевидними труднощами, молоді фізики та хіміки самі повинні оволодіти склодувної мистецтвом, спостерігаючи за роботою склодувів і практично вправляючись. Відсилаючи читача до цілого ряду посібників, в яких детально викладена склодувна техніка, слід згадати про деяких найбільш важливих склодувних прийомах, які зустрічаються в лабораторній практиці.
Рис. 1. В'язкість скла.
На рис. показана крива зміни в'язкості звичайного скла в процесі його нагрівання при обробці. На графіку відзначені в одиницях в'язкості основні області цього процесу. Нижня температура зняття натягів 1 відповідає температурі, при якій сліди внутрішніх натягів в склі після закінчення 15 годин стають зникаюче малими. При цій температурі в'язкість скла дорівнює 10 14 ПУАЗО. За верхню температуру зняття натягу 2 приймається температура, при якій напруження в склі майже повністю зникають за 15 хвилин. За Лілье цій температурі відповідає в'язкість 10 14 ПУАЗО. Точці перетворення 3 відповідає в'язкість 10 13 ПУАЗО. При температурі, відповідній точці перетворення, відбувається більший або менший зміна електропровідності, теплового розширення і інших фізичних властивостей скла.
В Як напівсирого продукту в більшості випадків застосовуються скляні трубки, скляні палички, а також виготовлені в склодувних майстерень порожнисті деталі.
В продажу є наступні типи трубок:
Діаметр, MM
Товщина Степко
трубки для згинання, MM
циліндричні трубки, MM
пробірні трубки, MM
4-15 14-25 24-35 34-50 50-100
0,75-1,25 1,00-1,50 1,40-2,20 2,00-3,00
0,40-0.75 0,70-1,0 1,00-1,50 1,50-2,00 2,00-3,00
0,40-0,60 0,50-0,75 0,75-1,00
Капілярні трубки: зовнішній діаметр від 0,5 до 8 mm, для більшої міцності робляться з товстими стінками. Їх товщина повинна бути принаймні вдвічі більше діаметра отвору капіляра.
Водомірні трубки: діаметр від 10 до 30 мм, товщина стінок становить V 8 діаметра; часто покриті з одного боку білою емаллю. У більшості випадків з дуже тугоплавких стекол.
Тонкостінні трубки: зовнішній діаметр <10 мм, товщина стінок-<0,4 мм.
Трубки першого і другого типу, а також скляні палички можна виготовляти машинним способом. Звичайні допуски на рівномірність поперечного перерізу і товщину стінок у машінотянутих труб менше, ніж при ручному витягуванні. Для діаметрів труб, перевищують 60 мм, користуються виключно ручним методом витягування.
Основні сорти стекол, що застосовуються при машинному виготовленні скляних трубок:
1) що не містять свинцю, легкоплавкі стекла: LR-і AR-скло Рур, нормальне скло осоромитися, GW-скло;
2) містять свинець скла: М-скло, Філіпс-скло, Р56;
3) тугоплавкі скла: дурап-скло, приладове скло 20, разотерм 20, приладове скло спеціального призначення, пірекс, пірекс спеціального типу, фенікс, R-скло.
Початківцям рекомендується застосовувати тугоплавкое скло, в якому виникають натягу не так легко викликають злам завдяки малому коефіцієнту лінійного розширення.
Набір основних і допоміжних інструментів при склодувних роботах дуже невеликий: для робіт на склодувних столі користуються полум'ям настільної газового пальника з дуттям, В«лампиВ», а для робіт на стаціонарних скляних установках служить переносна ручна пальник з регульованим полум'ям і дуттям.
В більшості випадків можна задовольнятися настільної пальником з регульованим дуттям, які звичайно застосовуються в лабораторіях для прожарювання або нагрівання тиглів і т. п. Для того щоб мати можливість міняти, довжину і об'єм полум'я, доцільно застосовувати насадки з отвором різного діаметра.
В тому випадку, якщо немає газу, для дуття скла можна користуватися пропаном, получающимся як побічний продукт при синтезі бензину. Раніше зустрічалися труднощі, пов'язані із занадто малою швидкістю згорання, в даний час усунені завдяки доцільною конструкції змішувальної камери з газоповітряної регулюванням. Пропан тільки при певному співвідношенні з повітрям дає необхідну швидкість горіння, яка, по-перше, усуває зрив полум'я і, по-друге, забезпечує досить різке гостре полум'я. Нововведена змішувальна камера забезпечує найвигідніші співвідношення газу і повітря для різної величини пламен.
Крім ножа для різання скла і точильного каменя при ньому, необхідні шаблони - різної величини трикутники з листової латуні на дерев'яних рукоятках; при роботі, щоб уникнути прилипання до грузлого склу, їх слід час від часу покривати воском. За допомогою цих шаблонів проводиться обробка кромок, їх відбортовка і придавлюють, розширення кінців труб. Крім того, необхідно мати склодувні пінцети з надійними залізними кінцями і термоізольовані ніжкою; в крайньому випадку можна обмежитися медичним пінцетом длиною 20-30 см з округленими кінцями. За допомогою пінцета можна видаляти зайву кількість ще не затверділого скла або затискати отвори; ці пінцети служать також для здавлювання скляних паличок при Запевняю невеликих отворів або для В«ЗшиванняВ» тріщин. Для робіт на стаціонарних склодувних апаратах пінцет, поряд з ручною пальником, є найбільш важливим інструментом.
склодувної стіл і стілець повинні знаходитися в місці, вільному від протягів, і не на сонячному світлі. Висота столу і стільця повинна бути такою, щоб при роботі можна було вільно обперти лікті на стіл. У тому випадку, якщо відсутня звичайний повітродувних насос, можна використовувати водоструминний насос. Добре зарекомендував себе насос Фрідрпхса - Алтінгера, в якому водоструминний насос, має на кінці спіральну скляну трубку, упаяний всередину скляної посудини з трубками вгорі для виходу повітря і внизу для відводу води; завдяки відцентровому прискоренню, яке набуває засмоктуваний повітря, цей насос має високу продуктивність.
В найпростіших випадках можна задовольнятися водоструминним насосом, сполученим зі склянкою Вульфа, як показано на рис. Вода тут збирається на дні судини і виганяє засмоктуваний насосом повітря через другий тубус вгору. Шляхом дроселювання стоку води і обмеження відбору повітря тиск всередині судини може бути піднято до бажаної величини. Треба мати, однак, B увазі, що при надмірному дроселюванні і при великій витраті повітря рівень води піднімається занадто високо, так що вода може потрапити в трубку, що відводить повітря.
Якщо при обробці якої-небудь деталі необхідно оберегти її від вологи, наприклад від дихання, то повітря можна осушити, пропускаючи його через осушувач з хлористим кальцієм. Також можна підвісити до закритої трубці гумовий мішок, який при надуванні підвищує тиск в оброблюваної деталі.
Починаючому важливо знати, що скляну трубку необхідно безперервно обертати в полум'ї. При зміні режиму дуття про це обертанні часто забувають, що може завдати шкоди вже розпочатої роботи. Скляну т...