Способ изготовления литого микропровода в стеклянной изоляции

Способ изготовления литого микропровода в стеклянной изоляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ,,;:чясклз

;. .ga е т а

;11! 514350

Сова Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. cd!»-ву (22) Заявлено 14.02.72 (21) 1745975/07 (5! ) М. Кл. - Н 01В 13;06 с присоединением заявки No 1769368/07! осударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень Л 18

Дата опубликования описания 24.08.76 (53) УДК 621.315.3-181. .4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Заборовский, H. P. Берман, И. Ф. Драбенко, О. А, Иванов, Ю. К. Покровский и П, А. Самосудов

Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТОГО

МИКРОПРОВОДА В СТЕКЛЯННОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Известен способ изготовления литого микропровода в стеклянной изоляции, при котором между стеклянной трубкой и металлической заготовкой создают плотный контакт в зоне плавки путем предварительного подогре- 5 ва стекла и металла до их входа в индуктор.

Указанный способ не позволяет практически использовать стекла с температурой размягчения одного порядка с температурой плавления металла заготовки, а также полу- 10 чать провода из металлов и других материалов, не смачивающих стекло.

Предлагаемый способ, предусматривает меxaíè÷åñêóIo растяжку непрерывно подаваемой полой цилиндрической заготовки шихтового 15 металла, плотно поджатой в зоне расплава к внутренней поверхности стеклянной трубки, свободно обхватывающей заготовку шихтового металла по всей остальной длине. Указанное обжатие получают путем создания внутри 1о металлической заготовки давления, превышающего давление в зазоре между стеклянной трубкой и стержнем. Равномерное давленп на жидкий металл способствует образованию стеклянного капилляра и заполнению его жид- 25 ким металло>!.

Получение микропровода с заданными геометрическими размерами обеспечивается подбором поперечных размеров заготовки шихтового металла и толщины стеклянной труб- 30 ки, а диаметр жилы получаемого провода определяется вязкостью стекла и его поверхностным натяжением, интенсивностью индукционного нагрева заготовки, скоростями подачи и растяжки, разностью давлений внутри и вне шихтовой заготовки, величиной зоны кристаллизации.

На чертеже показано устройство, позволяющее реализовать предлагаемый способ.

Заготовку 1 шихтового металла в виде полого цилиндрического стержня помещают в стеклянную трубку 2, после чего донце последней оплавляют до образования плотного соединения с нижним концом трубчатого стержня;Ia cp»aла токопроводящей жилы.

Верхний конец стеклянной трубки закрывают вакуум-плотным колпачком, имеющим отверстие, через которое без нарушения герметичности ес внутренней полости проходит верхний конец заготовки шихтового металла. c!183 полый 0Трос IÎI в колпачке к внутренней полости cTcK;IBHHQH трубки присоединяют вакуумную установку, а внутреннюю полость заготовки шихтового металла можно подсоединить к резервуару с инертным газом.

С помощью подающего устройства стеклянная трубка вместе с заготовкой шихтового металла подается в индуктор 3, где нижний конец стержня шихтового металла доводится до расплавления и под действием раз514350

3 ности давлений в своей Внутре1гней по loc Tir и В Tpуоl.с llлотпо прижимаеГся . cTc. HIIBì последней. Тепло от расплавлег1110ГО i4oòB,.,»ы передается стенкам стеклянной трубки и стекло в месте контакта размягчается. Таким образом, в конце индуктора создается замкнутый объем металла с плотно обхватывающей его оболочкой вязкого стекла.

На выходе из индуктора конец разм»гчепной стеклянной трубки оттягивается на приемную катушку 4 в виде провода в cl åên»íной изоляции. Для управления процессом формирования микропровода и закалки внешних слоев изоляции оттягиваемый провод проходит через кристаллизатор 5, представляющий собой, например, струю ох.7BæäBêùåão агента.

Наличие вакуумного зазора между lllIIATQвой заготовкой металла и стеклянной трубкой исключает конвсктивные потери тепла с боковой поверхности металла, что на 25—

40О1о снижает энергоемкость процесса по.1учсиия провода. В связи с тем что расплавленный металл плотно прилегает к стенкам стеклянной трубки в конусе растяжения, обсспечиваются благоприятные условия для формирования провода и не требуется наличие смачиваемости между шихтовым металлом или сплавом и стеклянным покрытием. 11,, этом минимальный поперечный размер получаемой жилы провода не ограничивается ка1 .13IH- IH60 физическими фактоpBAIH.

Способ позволяет получать проьод пз самых разнообразных пар стекло-мета.-.л, в том числе и таких, в которых температура размягчения стекла превышает температуру плавления металла (сплава) . Этому способствует |наличие давления под жидким металлом, при котором показатели жидкотекучести металла не влияют на формирование провода.

Способ изготовления провода отличается простотой и небольшим числом факто ров, определяющих ход процесса. Основные технологические условия получения провода удовлетворительно описываются эмпирическим урав:пением

Яrl P g (D —, d) (P — Ро)

2 1 — D di

S ) где v, — скорость растяжки, vr — скорость подачи заготовки, q — коэффициент вязкости стеклянного покрытия при температурном режиме процесса, l — длина конуса растягивания, D — диаметр стеклянного покрытия, d — диаметр готового провода по изо i;iции, g — ускорение силы тяжести, S — плотность шихтового металла, р — давление в полости шихтовой з-li отовки металла, prr — давление вне шихтовой заготовки металла в полости стеклянной трубки, о — коэффициент поверхностного натяже5

3r)

65 ния стеклянного покрытия при температурном режиме процесса.

Согласно приведенному уравнению процесс может сыть аВтоматизирОВан и управл11ем большой степенью точности. К роме того, использование продувания газом металлической

ЗаГОТОВКИ СО СТороНЫ ПРОСВЕТа ПОЗВОЛЯЕТ ПОлуча7ь металлические микротрубки. При этом продувание газом не дает капилляру сомкну7ься,при совместном растягивании стекла и металла.

Для получения микротрубок из полупроводникозых матеpIiB;roB продувание производ»т инертным газом, что позволяет сохранить химическу1О чистоту исходных материалов.

Дл» полу renH» ст :бильного процесса nipopyваемыи газ предварительно разогревают, температуру его нагрева регулируют в целях интенсификации процесса и обеспечения оптимальных условий перетяжки и кристаллизациии металла.

Дл» получения микротрубок из металлов и сплавов, обладающих большой жидкотеку;ссть1о при температуре процесса, производят продувание газом, содержащим окислительпые компоненты. При этом на внутренней поверхности микротрубки образуются

Окислы, температура плавления которых зна°,»1е..ьно превышает температур) плавления исходного материала. Тогда внутрення» поВерхностlç и!1кротр1 оКН как Оь| «замерзает», отвердевает и таким образом фиксируется ее внутренний диаметр, в то же время толщина микротрубки продолжает изменяться.

Это позволяет путем изменения количества окислительного агента в широких пределах управлять толщиной микротрубки, а также получать микротрубки с периодически изменяющимися утолщениями и утоньшениями (перемычками) ее стенки. Внутренний диаметр микротрубки регулируют изменением скорости и интенсивности продувания. По.следнее позволяет получать микротрубки, диаметр которых периодически изменяется, HBпример, по закону синуса или по другому зако1:у. Для обеспечения химической чистоты продувание можно производить газом с восстановительными компонентами.

Рассмотренный процесс является высокоскоростным, при вытяжке можно использовать приемный механизм с барабанным приемным устройством или приемный механизм с продольным шаговым,п риемником.

Способ позволяет повысить производительио..ть изготовления микропровода, обеспечивает снижение себестоимости и улучшает качество и;оводов в стеклянной изоляции из различнь1х применяемых в настоящее время пар стекло-металл (сплав), дает возможность изготовлять микропровода из новых пар стекло-мета,7;I, в частности из полупроводников, легкоплавких металлов и спецсплавов с использованием стекол, обладающих IBbicoKQH температурой размягчения, например кварцевых и кварцитных.

514350

Формула изобретения

3ецтральиыа

Составитель Ю. Цыбульникова

Редактор Т. Юрчикова Техред А. Камышиикова Корректор А. Дзесова

Заказ 1793/1 Изд. № 1551 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ изготовления литого микропровода в стеклянной изоляции, основанный на высокочастотной плавке и механической растяжке непрерь:вно подаваемой в зону плавки металличе" кой заготовки, помещенной в стеклянную трубку. и создании между последней и заготовкой плотного ксп так1а в i помянутой зоне, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества проводов, используют заготовку в виде полого стержня, и указанный контакт получают путем создания внутри него давления, превыша1ощего давле::.*.e в зазоре между стеклянной трубкой и стержнем.