УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БОРНЫХ ВОЛОКОН
DEVICE FOR OBTAINING BORON FIBRES

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для получения монофиламентных борных волокон путем пиролиза паров борсодержащих соединений на нагретом электропроводящем керне (вольфрамовая проволока).
Известны способы получения борных волокон и устройства для их осуществления (Цирлин A.M. Непрерывные неорганические волокна для композиционных материалов. М.: Металлургия, 1992; Design with Advaced Composite Materials, The design council. London, 1989, p.23). Конструкции устройств состоят из стеклянных трубчатых камер, соединенных между собой затворами, которые служат для герметизации камер и подвода электрического питания к керну с помощью ртути.
Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является устройство для получения борных нитей, представляющее собой сборный корпус в виде трубчатых реакционных камер и контакт-затворы с боковыми отверстиями, выполненные в виде помещенного в трубчатой реакционной камере полого цилиндрического вкладыша, состоящего из трех частей: втулки с внутренней резьбой и наружными проточками по торцам и двух примыкающим к проточкам пробок с наружной резьбой, а также фильер, установленных в пробках, прижимаемых к вершинам конусов посредством крепежных элементов, газовые и ртутные штуцеры. (Патент RU 2066696, МПК C21D 9/54, С23С 14/00, 1996).
Данное техническое решение обладает существенными недостатками, к которым можно отнести:
- многочисленные сборные и крепежные элементы, требующие значительных затрат при сборке и разборке устройства;
- затруднения при очистке от ртути;
- наличие ртутных вытеснителей, связанных с источником высокого напряжения, приводящее к увеличению общего количества ртути;
- неразборные места присоединения ртутных и газовых штуцеров к линиям подачи оказывают неблагоприятное влияние на технологичность конструкции;
- соединение реакционных камер при помощи специальных муфт приводит к снижению герметичности конструкции.
Технической задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, повышение производительности и надежности устройства, облегчение его обслуживания, а также увеличение техногенной безопасности.
Указанная задача достигается тем, что предложено устройство для получения борных волокон, содержащее сборный корпус, состоящий из стеклянных неразборных камер, при этом каждая камера содержит два ртутных и два газовых штуцера, выполненных в виде стеклянных трубок, при этом внутри каждой камеры расположены стеклянные усеченные конусообразные элементы, впаянные между газовым штуцером для подвода паров борсодержащих соединений и газовым штуцером для вывода реакционных газов с образованием резервуара для ртути и сужающиеся по направлению движения керна в виде вольфрамовой проволоки, на которую осаждается бор, причем в узкой части усеченных конусообразных элементов размещены вставки из абразивного материала с отверстиями.
На рис.1 схематично показано устройство для получения борных нитей.
Устройство представляет собой стеклянную неразборную цилиндрическую камеру - 1, имеющую два газовых штуцера - 2 и два ртутных штуцера - 3, выполненные в виде стеклянных трубок, внутри камеры находятся усеченные конусообразные стеклянные элементы - 4, сужающиеся по направлению движения керна, впаянные в стенки корпуса камеры 1 между штуцерами подвода газа 2 и образующие резервуар для ртути - 5, в узкой части усеченных конусообразных элементов вмонтированы вставки - 6, изготовленные из абразивного материала, который имеет отверстия небольшого диаметра, а для соединения нескольких камер на концах расположены присоединительные шлифы - 7.
Устройство работает следующим образом.
Два устройства соединяются между собой стеклянной камерой за счет присоединительных шлифов, после чего через них заправляется керн (вольфрамовая проволока). Затем заполняют ртутью через ртутные штуцеры камеры в устройствах и при непрерывном движении керна подают на него электропитание, при этом керн разогревается за счет своей электропроводности. В один газовый штуцер вводят борсодержащий реагент, а через другой осуществляется вывод реакционных газов. Бор осаждается равномерно на нагретый керн по всей поверхности, при этом на выходе получается монофиламентное борное волокно.