Стеклометаллический оптический узел

 

Изобретение касается оптического приборостроения и может быть использовано в приборах, функционирование которых происходит в экстремальных внешних условиях. Стеклометаллический оптический узел включает стеклянную деталь и металлическую оправу или основание, скрепленные между собой посредством соединительной композиции, которая выполнена однослойной и сформирована из металлического дисперсно-упрочненного композиционного материала, обладающего хорошей адгезией к стеклу и металлу, термокомпенсирующими и демпфирующими свойствами. Благодаря этим свойствам, которые обусловлены поликристаллической интерметаллической структурой указанного материала, имеющего большое количество микропор, равномерно распределенных по объему шва, расширяется температурный диапазон работы узла и повышается его стойкость к механическим воздействиям.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (193 (113 (51)5 0 02 В 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21 ) 4380485/24-10 (22) 07,12.87 (46) 15.07.90. Бюл.. 13 26 (7l ) Особое. конструкторекое бюро Института космических исследований

АН СССР (72} А.Н.Белокуров, Е,Г.Грин и В,Н,Кашин (53) 535.8 (088,8) (56) Зубаков В.Г. и др. Технология оптических деталей, М,: Машиностроение, 1985, с. 232"238. Заявка Ф 4197904/33, кл. G 03 С 27/04, 04. 01 ° 87., (54) СТЕКЛОМЕТАПЛИЧЕСКИИ ОПТИЧЕСКИЙ

УЗЕЛ (57) Изобретение касается оптического приборостроения и может быть использовано в приборах, функционирование коИзобретение относится к оптическому приборостроению, и может быть использовано в приборах, функционирование которых происходит в экстремальных внешних условиях - повьппенные и пониженные температуры, механические перегрузки, воздействия ионизирующих излучений, вакуума и агрессивных сред.

Цель изобретения — расширение температурного диапазона работы и повышение стойкостй к механическим возФ действиям

Стеклометаллический оптический узел включает стеклянную деталь и металлиторых происходит в экстремальных внешних условиях. Стеклометаллический оптический узел включает стеклянную деталь и металлическую оправу или основание, скрепленные между собой посредством соединительной композиции, кото рая выполнена однослойной и сформирована из металлического дисперсно-упрочненного композиционного материала, обладающего хорошей адгезией к стеклу и металлу, термокомпенсирукнпиьы и демпфирующими свойствами, Благодаря этим свойствам, которые обусловлены поликристаплической интерметаллической структурой указанного материала, имею.-щего большое количество микропор, рав- номерно распределенных по объему шва, р асширяется темпер атурный диапазон работы узла и повьппается его стойкость к механическим воздействиям, С: ческую оправу нли основание, скрепленные между собой посредством соеди-.. нительной композиции, которая выполнена однослойной и сформирована иэ металлического дисперсно-упрочненного композиционного материала, обладающего хорошей адгезией к стеклу и металлу; термокомпенснрующнми и демпфирующими свойствами, Интервал эксплуатационных температур работы стеклометаллического узла определяется температурным, рабочим интервалом композиционного материала и оптической детали, В случае использования в качестве материала последней

1578673

4 плавленого кварца или оптических си" таллов .температурный интервал в нижнем пределе уходит в область азотных температур, а н верхнем достигает тем-5 пературы расплава интерметаплических соединений, формирующих каркас соединительной композиции (шва), т, е, эксплуатационный интервал составляет

1 96-500 С, lP

Механизм термокомпенсации и демпфирования соединительного -. шва работает следующим образом.

Поскольку соединительный шов имеет поликристаллическую интерметалличес- 15 кую структуру с большим количеством микропор, равномерно распределенных по объему шва, колебания температуры или механические напряжения и перегрузки, вызывающие напряжения в стек- 2р лометаллическом узле вследствие разности KTP "коэффициентов термического расширения стекла и металла подложки, 1 распространяются по кристаллам интер металлицов, а в областях, прилегающих 25 к пор.ам, перераспределяются по различным направлениям кристаллами, обрамляющими поры, Вследствие этого напряже ния гасятся в теле соединительного шва и на рабочую поверхность стеклян- 30

;ной детали передается лишь незначи тельная часть напряжений, распределяемых по поверхности равномерно, Та-. ким образом, в предлагаемой конструк35 ствами поглотителя напряжений, вызванных как изменением температуры в процессе эксплуатации, так и механическими воздействиями, Это свой,ство позволяет испольэовать в кон- 40 струкции с прослойкой из металлическо ro композит а материалы с большой разницей КТР соединяемой пары, Специфические свойства композита обуславливают его хорошую адгезию к 45 стеклянной оптической детали и метал1 лической оправе за счет высокой смачиваемости компонентов основы и запол- . нению им микрополостей шлифованной IIQ» верхности стекла и металлической оправы, В итоге каркас шва перерастает в приповерхностный слой, который надежно соединен со стеклянной деталью без деформации ее поверхности. С дру-, гой стороны, также надежно каркас шва соединен с металлической оправой, обеспечивая блокировку всей конструк-, ции, Пример l.,Получают дисперсно-yn"" рочненный материал, образованный отверждением термообработкой при 100-150 С s течение 100-50 ч соответственно следующего состава, вес.%:

Bi 4,1-22,2

In 7,0-11,0

Pb 7 0 !130

Sn 4,0 — 6,0

Cd 2,0- 3,2

Q8, 1,0- 1,5

Си 45- 65, h

При этом в сплав ° содержащий Bi

In, Pb, Sn Cd,. Gs в укаэанном соотношении, вводят порошок Си после чего производят термообработку.

Пример 2, Получают дисперсноупрочненный материал, образованный отверждением термообработкой при 100о

150 С, в течение !00-50 ч соответственно следующего состава, вес.%:

Bi 14,1 — 22,2

Хп 6,7 - 10,7

Pb 7,0 — 11,0

Sn 4,0 — 6,0

Cd 2,3- 3,5

Ga 1,0 — 1,5

Ag 5 — 15

Си 40 — 50

В сплав, содержащий Bi In Pb

Sn Cd G8. в указанном соотношении, вводят порошки Cu Ag после чего производят термообработку.

Фор мул а и з обре тения

Стеклометаллический оптический узел, включающий стеклянную деталь и металлическую оправу или основание, скрепленные между собой по средством соединительной композиции, содержащей слой, сфор миров анный иэ мет алличе ского ди спер с но-у пр оч не нно го композиционногоного материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения температурного диапазона работы и повышения стойкости к механическим воздействиям, соединительная композиция выполнена однослойной,