БУКИНИСТ
Индекс книги: 00390.
ББК 35.41. Силикатные производства.
Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физико-химического эксперимента.
В.С. Зимин.
1974 г. 328 стр. 11 табл. 195 рис.
Книга содержит описание приемов обработки простого и кварцевого стекла на пламени газовых горелок и изготовления стеклянных заготовок и деталей, способов спаивания стекол разных марок и стекол с металлами, приемов работы на горизонтально-заварочном и шлифовально-полировальном станках. Большое внимание уделено технике изготовления стеклянных приборов для физико-химических исследований. В ней кратко описаны целесообразная планировка, оснащение и оборудование производственных помещений стеклодувных мастерских.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, желающих приобрести навык стеклодувного мастерства, стать стеклодувами-профессионалами, а также на стеклодувов, уже знакомых с основными приемами работы со стеклом, но желающих совершенствоваться в своем искусстве. Она также будет весьма полезна широкому кругу научных сотрудников, аспирантов, студентов, лаборантов и инженеров, повседневно в своей работе использующих и собирающих эти приборы, сталкивающихся с необходимостью реставрировать вышедшие из строя детали и установки, и поэтому желающих изучить основы стеклодувного дела.
СОДЕРЖАНИЕ.
Глава 1. Свойства стекла.
- Стекло.
- Физические свойства. Вязкость. Поверхностное натяжение.
- Механические свойства.
Плотность. Упругость. Хрупкость. Твердость. Прочность при сжатии и при растяжении. Прочность при изгибе.
- Термические свойства.
Теплоемкость. Теплопроводность. Тепловое расширение. Термостойкость.
- Оптические свойства.
- Электрические свойства.
- Газопроницаемость и обезгаживание стекол.
- Химическая стойкость.
- Стекло для стеклодувных работ.
- Исходные материалы для стеклодувных работ.
- Отжиг стекла.
Глава 2. Инструменты. Оборудование.
- Инструменты для стеклодувных работ. Измерительный инструмент. Режущий инструмент. Развертки. Плитки. Обкатки. Подрезки. Колбодержатели. Асбестовые колпачки. Шарнир для дутья. Щипцы. Подставка с роликами. Иглы вольфрамовые.
- Горелки.
- Оборудование стеклодувных мастерских.
Рабочий стол. Электрорезка. Станок для резки стекла. Печи для отжига стекла.
Глава 3. Основные приемы работы на пламени газовых горелок. Резка стекла.
- Нагревание стекла пламенем газовых горелок. Строение и температура пламени горелки. Отжиг стекла в пламени горелки.
- Резка стекла.
Резка трубок стеклодувным ножом на излом. Резка трубок раскаленной стеклянной палочкой. Резка трубок при помощи асбестового шнура. Электрорезка стекла. Резка алмазными отрезными кругами. Резка капилляров и палочек. Резка трубок в нагретом состоянии. Разрезание тонкостенных трубок. Резка стекла в размягченном состоянии.
- Вращение трубок в пламени горелки.
- Растягивание трубок.
Изготовление державы. Изготовление дна.
- Спаивание трубок.
Микроотверстия в спаях. Запаивание отверстий. Простой спай на узких трубках одинакового сечения. Спаивание трубок диаметром 50 мм и более. Спаивание трубок неодинакового сечения. Спаивание двух калиброванных трубок.
- Развертывание трубок развертками.
Развертывание отверстий. Развертывание краев у торцов трубок.
- Тройниковые спаи.
Тройниковый спай на трубках диаметром 20-25 мм. Тройниковый спай, получаемый при помощи стеклянной палочки. Тройниковый спай на широких трубках. Тройниковый спай без поддува (крановая лепка). Пропаивание нескольких тройниковых спаев одновременно.
- Изменение диаметра и формы трубок.
Осаживание стекла. Изготовление шара. Изготовление сосуда с плоскими стенками.
Глава 4. Более сложные приемы работы на пламени горелки.
- Сгибание трубок. Сгибание трубок диаметром до 40 мм. Сгибание трубок диаметром от 40 до 80 мм. Плавное сгибание трубок. Сгибание
U-образных трубок. Одновременное сгибание двойных трубок (трубка в трубке). Получение U-образных двойных трубок диаметром до 40 мм. Сгибание трубок по шаблону.
Спирали из трубок. Спирали – пружинки из узких трубок. Получение профилированных спиралей.
Получение отверстий прокалыванием и изготовление дефлегматора. Прокалывание отверстий. Изготовление дефлегматора.
Запаивание металлических заготовок в стеклянные трубки.
Впаивание перегородок, оптических стекол и стеклянных фильтров. Впаивание перегородок. Впаивание оптических стекол. Изготовление стеклянных фильтров. Изготовление многослойных фильтров. Впаивание дисковых фильтров. Впаивание фильтра между трубками. Особые случаи впаивания фильтров. Тонкостенные эластичные перегородки (мембраны).
Спаивание стекол с различными значениями коэффициентов теплового расширения (К.Т.Р.). Спаивание кварцевого стекла с молибденовым при помощи переходных стекол. Спаивание линдемановского стекла с простым. Определение вида стекла по растягиванию в пламени газовых горелок.
Изготовление трубок, калиброванных по внутреннему диаметру (моллированных). Установка для получения моллированных трубок. Получение внутренней резьбы в стеклянной трубке. Получение тонкостенных узких моллированных трубок без применения вакуума.
Глава 5. внутренние спаи.
- Условия возникновения в стекле “натяжения” и напряжений.
- Простейшие внутренние спаи. Внутренний спай через шарик или оливку. Пропаивание внутреннего спая через стенку дна. Внутренний спай на боковой стенке (боковой спай).
- Шайбовый спай.
- Внутренние тарельчатые спаи.
Простой тарельчатый спай. Получение тарельчатого спая из простого внутреннего спая. Тарельчатый спай с отверстиями по кольцу спая. Пропаивание тарельчатых спаев с использованием внешней ступенчатой заготовки.
- Дьюаровский спай.
- Крепление внутренних трубок.
Материалы для крепления. Насадки (хватки) для крепления. Обратная насадка. Крепление внутреннего цилиндра сосуда Дьюара. Крепление трубок при помощи бокового спая.
- Примеры изготовления приборов, имеющих большое число внутренних спаев.
Холодильник Либиха. Холодильник с фланцами по торцам. Холодильники шариковый и спиральный. Стеклянные компенсаторы снятия натяжений. Пропаивание через две стенки. Соосные спаи (сосуд с несколькими стенками).
Глава 6. Работа с капиллярно-барометрическими трубками и стеклянными палочками.
- Калибровка капилляров.
- Спаивание и сгибание капиллярно-барометрических трубок. Спаивание. Тройниковый спай. Сгибание. Внутренний спай. Спаивание капиллярно-барометрических трубок с обычными.
- Вытягивание капиллярно-барометрических трубок на пламени газовой горелки.
Вытягивание полых трубок и стеклянных палочек различной конфигурации. Вытягивание трубок с каналами, расположенными вдоль стенок. Трубки и капилляры с перегородками.
- Работа со стеклянными палочками.
Применение стеклянных палочек. Сетка – перегородка из стеклянных палочек.
Глава 7. Спаи стекла с металлами.
- Условия спаивания металла со стеклом. Смачивание металла стеклом. Предупреждение возникновения напряжений в спае. Условия пропаивания. Отжиг спаев металл-стекло.
- Подготовка стекла и металла перед спаиванием.
Подготовка металла. Подготовка стекла.
- Остекловывание металлических стержней и проволоки.
Условия остекловывания металлов. Остекловывание методом “обмотки”. Остекловывание отрезком стеклянной трубки. Остекловывание при помощи вакуума.
- Впаивание одиночных металлических вводов в стеклянные трубки.
- Спаиваемые со стеклом металлы и конструирование спаев.
Вольфрам. Молибден. Платина. Впаивание в стекло тонкостенного стаканчика из платины. Изготовление многоэлектродного стеклянного диска с платиновыми вводами. Иридий. Сплав платина-родий. Ковар. Титан. Тантал.
- Несогласованные стержневые спаи (бусинковые).
Платинит. Никель.
- Согласованные рантовые спаи.
- Несогласованные рантовые спаи. Медь. Серебро, палладий.
- Дисковые спаи.
Впаивание диска монокристалла кремния в стекло. Изготовление кюветы с плоскопараллельными дисками из монокристалла кремния с микрозазором между поверхностями дисков. Впаивание диска из окиси цинка в стекло.
- Впаивание остеклованных металлических вводов и дисков в токе инертных газов.
Впаивание остеклованного одиночного ввода. Впаивание металлического диска.
- “Сжатые” спаи.
- Изготовление многоэлектродных ножек.
Гребешковые ножки. Вводы по окружности дна стеклянной трубки. Плоские ножки.
- Электрод из сурьмы.
- Сварка многозвенных электродов и крепление впаиваемых вводов.
Многозвенные спаи. Крепление впаиваемых электродов.
Глава 8. Изготовление наиболее распространенных деталей и приборов.
- Шлифы. Простые шлифы. Термостатируемые шлифы. Заливные шлифы. Нормальные шлифы (НШ). Станок для изготовления заготовок для нормальных шлифов. Сферические шлифы. Цилиндрические шлифы.
- Краны.
Простые (двухрантовые) краны. Вакуумные краны. Краны стекло-тефлон. Плоские (фланцевые) краны. Пресс для штамповки деталей из размягченной массы стекла.
- Фланцы.
Изготовление фланцев развертыванием. Изготовление фланцев из отдельно накопленного стекла.
- Сосуды Дьюара.
Дьюаровские трубки. Изготовление сосуда Дьюара вдавливанием. Цилиндрический сосуд Дьюара с тремя стенками. Сосуды Дьюара с четырьмя стенками и более. Шаровые дьюаровские сосуды. Дьюаровская трубка. Тройниковая дьюаровская трубка.
Высоковакуумные насосы, водоструйные насосы. Насос Ленгмюра. Стеклянный диффузионный насос (масляный). Водоструйные насосы. Двухступенчатый ртутный диффузионный насос. Высоковакуумный магнитно-разрядный насос.
Клапаны. Затворы. Поплавковые клапаны. Запорный клапан. Клапанные коробки для циркуляционных насосов. Затворы.
Приборы для дистилляции и ректификации. Приборы для дистилляции. Ректификационная колонка.
Ловушки. Высоковакуумные ловушки. Ловушки для газовых хроматографов. Ловушка с фильтром Петрянова.
Стеклянные измерительные приборы. Ложечковые манометры. Спиральный манометр. Термометры сопротивления. Вискозиметр Бишофа. Полумикровискозиметр. Эбуллиометр. Ротаметры. Реометры.
Стеклянный поршневой циркуляционный насос. Дозатор. Циркуляционный насос. Дозатор для непрерывного или разового отбора и ввода газообразных проб.
Электрохимические ячейки. Шлифы и краны для ячеек. Отделение для исследуемого электрода. Отделения для ЭС и ВЭ. Сосуд для подготовки раствора. Устройство для введения в ячейку точно дозированных небольших количеств жидкости. Сборка ячеек. Ячейка с разделенными диафрагмой пространствами ИЭ и ВЭ. Ячейка для фотоэлектрохимических исследований. Прижимная ячейка. Ячейка для исследования электрохимических и коррозионных процессов в неводных растворах.
Разбивалки.
Низкотемпературные кюветы для спектроскопических исследований. Стеклянная кювета. Низкотемпературная кювета стекло-металл. Универсальная вакуумная кювета.
Глава 9. Пайка стеклянных установок ручной газовой горелкой.
- Техника пайки стекла ручной газовой горелкой.
- Перепайка пламенем ручной горелки стеклянных перетяжек (штенгелей). Отпайка объемов, находящихся при пониженном давлении. Отпайка объемов, содержащих газ под давлением.
Глава 10. Некоторые способы перемещения исследуемых образцов и перемешивания в закрытом объеме. Центробежные насосы.
- Перемещение образцов в закрытом объеме. Перемещение по горизонтали. Перемещение по вертикали. Перемещение образца на малые расстояния.
- Магнитные мешалки.
- Центробежные насосы.
Глава 11. Горизонтально-заварочный станок. Изготовление приборов повышенной сложности.
- Горизонтально-заварочный станок в условиях стеклодувных мастерских.
- Инструмент для работы на станке.
- Некоторые приемы работы на горизонтально-заварочном станке. Перепаивание заготовок. Осаживание (накопление стекла). Спаивание. Изготовление шлифов и фланцев. Изготовление сосудов Дьюара.
- Изготовление некоторых приборов повышенной сложности на горизонтально-заварочном станке.
Высокотемпературная кювета. Криостат цельнопаяный. Корпус кристаллизатора.
Глава 12. Работа с кварцевым стеклом.
- Виды кварцевого стекла. Заготовки для кварцедувных работ.
- Видимые пороки в кварцевых стеклах и методы избавления от них.
- Белый налет на кварцевых стеклах.
- Кристаллизация кварцевых стекол.
- Инструмент. Оборудование.
- Общие замечания по обработке кварцевых стекол.
- Некоторые приемы обработки кварцевых стекол. Получение державы и дна. Изготовление фланцев. Изготовление шлифов больших диаметров.
- Получение тонкостенных трубок из кварцевого стекла.
- Впаивание в трубки одиночных кварцевых дисков с полированными поверхностями.
- Кюветы с плоскопараллельными окнами.
Круглые кюветы с плоскопараллельными окнами. Кюветы, работающие под давление. Прямоугольные кюветы.
- Некоторые приборы из кварцевого стекла.
Сосуд Дьюара для ЭПР. Криостат. Фотоэлектрохимическая ячейка. Кварцевая ртутная лампа.
- Спирали из кварцевого стекла.
- Спаи кварцевого стекла с металлами.
Глава 13. Механическая обработка стекла.
- Абразивы. Шлифующие абразивы. Полирующие абразивы. Регенерация абразивов.
- Инструмент для притирочных, шлифовальных и полировальных работ.
Измерительный инструмент. Инструмент для притирки кранов, шлифов. Инструмент для сверления отверстий. Полировальный инструмент.
- Необходимое оборудование для механической обработки стекла.
Стол для притирочных работ. Станок притирочный. Планшайба. Ножной доводочный станок. Сверлильный станок.
- Обработка стекол абразивными порошками.
Притирка. Шлифовка плоскостей, торцовых частей трубок, фасетировка. Шлифовка сферических шлифов. Полировка внутренней поверхности муфты обычного крана. Изготовление стеклянного поршня для цилиндрического циркуляционного насоса.
- Сверление и точение стекол.
Сверление. Точение стекла.
Глава 14. Оснащение производственных помещений стеклодувной мастерской.
- Помещение для стеклодувных работ. Помещение для притирочных и шлифовальных работ. Помещение для работ с кварцевым стеклом. Подсобные помещения.
- Техника безопасности.