ФОРМА ДЛЯ ОТЛИВКИ СТЕКЛОВИДНОГО ОКСИДА БОРА (III) С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ОСТАТОЧНОЙ ВОДЫ

2
4
Полезная модель относится к области получения высокочистых веществ для наукоемкого материаловедения и предназначена для отливки стекловидного оксида бора(III) с пониженным содержанием остаточной воды, полученного путем разложения борной кислоты, используемого при выращивании монокристаллов, например, арсенида галлия (GaAs), фосфида галлия (GaP), арсенида индия (InAs), β-бората бария (β-BaBO).
Известен патент, описывающий способ и устройство получения высокочистого безводного оксида бора(III), включающий стадию отливки расплава оксида бора(III) в литейную форму из платины, имеющей цилиндрическое рабочее углубление, и установленную на весах для контроля массы отлитого расплава (CN 101428341 А, опубл.: 13.05.2009.). Решение выбрано за прототип.
Технической проблемой прототипа является использование дорогой платины. Кроме того, известно, что платиновая фольга, вследствие низкой теплоемкости, подвержена высокому нагреву расплавленным веществом, что приводит к хорошей смачиваемости и прилипанию застывшего оксида бора(III), а это значительно усложняет процедуру выгрузки отливки и повышает вероятность загрязнения продукта конструкционным материалом формы.
При использовании массивной формы из платины эти недостатки устраняются, однако многократно возрастает цена формы для отливки. Кроме того геометрические особенности цилиндрической конфигурацией рабочего углубления формы по прототипу значительно усложняют выгрузку отливки.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является то, что поверхность рабочего углубления формы позволяет проводить измерение содержания остаточной воды в отливке после ее выгрузки из формы путем измерения и дальнейшей обработке ИК-Фурье спектров без дополнительной шлифовки поверхностей отливки.
Также техническим результатом является использование дешевых по сравнению с платиной конструкционных материалов.
Кроме того, значительно упрощается выгрузка отливки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена форма для отливки стекловидного оксида бора(III) с пониженным содержанием остаточной воды, в виде цилиндра из нержавеющей стали с рабочим углублением, отличающаяся тем, что рабочее углубление имеет цилиндрическую конфигурацию со скругленной внутренней кромкой, радиус скругления которой равен высоте цилиндрического углубления, а поверхность рабочего углубления покрыта слоем нитрида титана толщиной 2-15 мкм и имеет шероховатость, соответствующую 8 классу (Ra = 0,63 мкм).
Полезная модель поясняется чертежом (фиг.), на котором показана форма для отливки стекловидного оксида бора(III) с пониженным содержанием остаточной воды.
Осуществление полезной модели.
Изобретение представляет собой цельную цилиндрическую форму, выполненную из нержавеющей стали, отличающуюся тем, что рабочее углубление имеет цилиндрическую конфигурацию со скругленной внутренней кромкой, радиус скругления которой равен высоте цилиндрического углубления, а поверхность рабочего углубления имеет покрытие из нитрида титана толщиной 2-15 мкм и шероховатость, соответствующую 8 классу (Ra = 0,63 мкм) (см. чертеж).
Такая форма существенно облегчает процедуру выгрузки отливки за счет отсутствия прилипания застывшего вещества к стенкам формы, и делает отливки пригодными для непосредственного (без дополнительной обработки и подготовки поверхностей) измерения содержания остаточной воды в отливке после ее герметизации в осушенной среде, с помощью ИК-Фурье спектроскопии.
Полезная модель используется для отливки стекловидного оксида бора(III) с пониженным содержанием остаточной воды, который является продуктом проведения процесса вакуумной сушки при температуре 900°С. После завершения процесса сушки расплав оксида бора(III) в условиях вакуума выливают в полезную модель. Наличие у полезной модели химически стойкого по отношению к расплаву оксида бора(III) покрытия из нитрида титана обеспечивает отсутствие загрязнений отливки конструкционными материалами формы, а также препятствует прилипанию застывшего вещества к стенкам формы, что существенно облегчает процедуру выгрузки отливки. Кроме того простота выгрузки отливки обеспечивается геометрическими особенностями рабочего углубления формы. Особенности поверхности рабочего углубления формы позволяют получать отливки стекловидного оксида бора(III), пригодные для непосредственного (без дополнительной обработки и подготовки поверхностей) измерения содержания остаточной воды в отливке, после ее герметизации в осушенной среде, с помощью ИК-Фурье спектроскопии (А.С. СССР SU 569917).