[发明专利]一种玻璃包覆金属超微丝的水平连续生产设备

说明书

一种玻璃包覆金属超微丝的水平连续生产设备，设备由玻璃熔融坩埚、加热系统、模板、金属熔化管、收丝器、冷却机构、柔性管、恒压系统、截止阀、连接接头、保护性气体储存罐组成；玻璃熔融坩埚侧面下部开设有锥台形孔，锥台形孔的锥形开口朝坩埚内部，模板直接贴于开设有锥台形锥孔玻璃熔融坩埚的外表面，在玻璃熔融坩埚侧部锥台形孔的正对位置的模板开设有微孔，金属熔化管为两端开口的变截面弯管，金属熔化管一端深入玻璃熔融坩埚玻璃液面直达玻璃熔融坩埚侧部开设锥台形锥孔处，金属熔化管的弯曲部分处于熔融玻璃液面之下，金属熔化管深入液面之下端为变截面结构，柔性管一端与金属熔化管相连，柔性管另一端与恒压系统相连，在柔性管中段安装有截止阀和连接接头，连接接头与保护性气体相连。该设备原理简单，稳定性高，生产效率高。

技术领域

本发明涉及到一种金属微丝生产设备，尤其涉及到一种玻璃包覆金属超微丝的水平连续生产设备。

背景技术

随着对电子、电气工业的发展，对超微金属导丝提出了越来越高的要求，如：直径尺寸微小，强度高、强蚀、耐高温、抗辐照以及高绝缘性等。采用常规塑性成形方法难以制备直径为几微米的金属微丝。近年来，采用感应熔融玻璃管及内置金属块，纺丝成玻璃包覆金属微丝，虽可实现微米级别直径微丝，但该方法对磁场特性、玻璃物性、金属块质量等参数的匹配要求较高，同时由于金属液质量持续减少，玻璃管加热部位持续处于高温受金属熔池重量影响导致产生拉伸变形，造成熔池处于一种亚稳态状态，严重导致金属熔池掉落，造成微丝外径和芯丝直径的尺寸波动较大，难以满足微电子工业对超微导丝直径的要求。

发明内容

针对熔融玻璃包覆金属微丝生产稳定性欠缺的不足，本发明提出一种玻璃包覆金属超微丝的水平连续生产设备技术方案。

所述玻璃包覆金属微丝，其特征在于，玻璃包覆金属微丝断面结构由玻璃包覆层和金属芯丝层组成，玻璃包覆金属微丝的外径为0.005-0.8 mm，包覆层材质为玻璃，玻璃包覆层厚度为不小于0.002mm且不大于0.01mm

进一步所述金属芯丝层的材质为工业纯金属或合金；

进一步所述，玻璃的转变温度不高于芯丝层金属的熔点；

进一步所述，本设备工作时，玻璃置于玻璃熔融坩埚内，加热系统让其处于流体状态；金属则置于金属液熔化管内熔化，金属熔化管为两端开口弯管，其中下端深入玻璃熔融坩埚的玻璃液面之下，在玻璃熔融坩埚侧面外贴有模板，在玻璃熔融坩埚内侧面下部和模板开设有连贯的微通孔，然后采用引丝器从模板的微通孔引出玻璃和金属液，玻璃和金属液在模板模孔内复合、拉出、冷却、收丝成卷。

该装置由玻璃熔融坩埚、加热系统、模板、金属熔化管、收丝器、冷却机构、柔性管、恒压系统、截止阀、连接接头1、连接接头2组成；

所述玻璃熔融坩埚采用陶瓷、或陶瓷外套石墨、或石墨、或高温合金材料制成，坩埚盖采用螺栓+铜垫或玻璃垫，或螺纹连接方式实现坩埚的密封；坩埚盖之上开设有连接接头1和金属融化管安装的两个孔，玻璃熔融坩埚侧面下部开设有锥台形通孔，锥台形孔中心轴线距玻璃熔融坩埚内底面不小于5mm，且不大于20mm，锥台形孔的锥形开口朝坩埚内部，锥形顶角为60-150゜，模板直接贴于开设有锥台形锥孔玻璃熔融坩埚的外表面，模板贴于玻璃熔融坩埚采用外表面全包覆或部分包覆，玻璃熔融坩埚与模板之间缝隙采用水玻璃填塞，在玻璃熔融坩埚侧部锥台形孔的正对位置的模板开设有微孔，微孔特征在于微孔为圆柱通孔、或多段变截面结构，微孔最小截面为所制备玻璃包覆金属微丝的外径，最小截面微孔段的高度为0.5-2mm。

所述加热系统包含加热元件及附件；加热元件采用电阻丝、或碳化硅棒、或感应器；采用电阻丝作为加热元件时，炉膛断面采用圆形，炉膛在模板微孔处开设有操作口，加热元件采用碳化硅棒时，炉膛断面为矩形的炉膛，炉膛在模板微孔处开设有操作口；加热元件采用感应器时，感应器的工作频率采用中频、或高频，玻璃熔融坩埚包覆绝热材料在模板微孔处开设有操作口，附件包含但不仅限于温控仪、热电偶、补偿导线；

进一步，所述玻璃熔融坩埚除操作口及传热面的玻璃熔融坩埚外表面采用绝热材料填充；