Стеклометаллический оптический узел Советский патент 1990 года по МПК G02B1/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, и может быть использовано в приборах, функционирование которых происходит в экстремальных внешних условиях - повышенные и пониженные температуры, механические перегрузки, воздействия ионизирующих излучений, вакуума и агрессивных сред.

Цель изобретения - расширение температурного диапазона работы и повышение стойкости к механическим воздействиям,

Стеклометаллический оптический узел включает стеклянную деталь и металли- .

ческую 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 j термокомпенсирукхдими 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

in

sl

эо оэ

со

плавленого кварца или оптических си- таллов .температурный интервал в нижнем пределе уходит в область азотных температур, а в верхнем достигает тем- пературы расплава интерметаллических соединений, формирующих каркас соединительной композиции (шва), т.е, эксплуатационный интервал составляет 196-500 С.Ю

Механизм термокомпенсации и демпфирования соединительногог- 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- 20 лометаллическом узле вследствие разности КТР-коэффициентов термического расширения стекла и металла подложки, распространяются по кристаллам интер- металлидов, а в областях, прилегающих 25 к порам, перераспределяются по различным направлениям кристаллами, обрамляющими поры, Вследствие этого напряже- ния гасятся в теле соединительного шва и на рабочую поверхность стеклян- JQ ной детали передается лишь незначительная часть напряжений, распределяемых по поверхности равномерно. Таким образом, в предлагаемой конструкции соединительный шов обладает свой- , ствами поглотителя напряжений, вызванных как изменением температуры a процессе эксплуатации, так и механическими воздействиями. Это свойство позволяет использовать в кон- Q струкции с прослойкой из металлического композита материалы с большой разницей КТР соединяемой пары.

Специфические свойства композита обуславливает его хорошую адгезию к стеклянной оптической детали и металлической оправе за счет высокой смачиваемости компонентов основы и заполнению им микрополостей шлифованной поверхности стекла и металлической оправы, В итоге Каркас шва перерастает в приповерхностный слой, который надежно соединен со стеклянной деталью без деформации ее поверхности, С дру50

гой стороны, также надежно каркас шва соединен с металлической оправой обеспечивая блокировку всей конструкции,

Пример. Получают дисперсно-упрочненный материал, образованный отверждением термообработкой при 100-150 С в течение 100-50 ч соответственно следующего состава, вес Л:

14,1-22,2 7,0-11,0 7,0-11,0 4,0-6,0 2,0- 3,2 1,0-1,5 45 - 65

5 0 5 Q Q

При этом в сплав, содержащий Bif In, Pb, Sn, Cd, Ga в указанном соотношении, вводят порошок Си, после чего производят термообработку,

П р и м е р 2, Получают дисперсно- упрочненный материал, образованный отверждением термообработкой при 100в течение 100-50 ч соответст- следующего состава, вес.%: 14,1 - 22,2 6,7 7,0 4,0 2,3 1,0 5 40

10,7 11,0

-б-,о

3,5 1,5 15 50

0

150еС, вен но

Bi

In

Pb

Sn

Cd

Ga

Ag

Cu

В сплав, содержащий Bi, In, Pb, Sn, CI, Ga в указанном соотношении, вводят порошки Cu, Ag, после чего производят термообработку.

Формула изобретения

Стеклометагшический оптический узел, включающий стеклянную деталь и металлическую оправу или основание, скрепленные между собой посредством соединительной композиции, содержащей слой, сформированный из металлического дисперсно-упрочненного композиционного материала, отличающий- с я тем, что, с целью расширения температурного диапазона работы и повышения стойкости к механическим воздействиям, соединительная композиция выполнена однослойной.

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.