[發明專利]固相轉換器用玻璃微球的制備方法

有效

• 申請號: 201710796701.4
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107399909B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 王蕓;陳凱;馬立云;彭程;彭小波;董為勇;王華文
• 申請（專利權）人: 安徽凱盛基礎材料科技有限公司
• 主分類號: C03C6/00
• 分類號: C03C6/00;C03C12/00;C03B19/10
• 代理公司: 34102 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司
• 代理人: 王琪;王玲霞

本發明公開一種固相轉換器用玻璃微球的制備方法，具體步驟為：按比例將各原材料投入混料機混合均勻，得玻璃混合料；高溫使玻璃混合料熔化；將溶化后的玻璃混合液倒入涼水池中進行水淬；水淬后的玻璃混合料烘干后送入破碎機中破碎并利用多級直線篩篩分，獲得玻璃粉；將玻璃粉送入燒結爐進行燒結，形成玻璃微球；利用浮力將空心玻璃微球選出棄用，并將剩余的實心玻璃微球烘干，即得固相轉換器用玻璃微球。本發明的制備方法，能夠通過控制玻璃粉的粒徑實現對玻璃微球粒徑的控制，通過控制燒結溫度實現對玻璃微球圓度的控制，將玻璃微球的實心率提高到99％以上，制備的玻璃微球的軟化點和膨脹系數均達到制備固相轉換器的要求。

技術領域

本發明涉及一種固相轉換器用玻璃微球的制備方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，在軍事工業、航空航天領域的大部分運動物體的控制和監測系統中，不僅需要角位移、角速度的信息，更需要角加速度的相關信息。隨著工業自動控制技術的迅速發展，角加速度傳感器的應用需求變得越來越多。

液環式角加速度傳感器的結構主要由基準板、放大電路及液環構成，其中液環是核心部分，它由液體腔、液體、電極和固相轉換器組成。其中固相轉換器是多孔網狀結構，當液環在運動過程中，在轉換器件的內外“固—液”界面處會發生一系列的變化，所形成的電勢差通過液環終端的電極接入放大線路進行放大后輸出，所以固相轉換器是影響整個角加速度傳感器性能的重要因素。

液環式角加速度傳感器中固相轉換器用玻璃微球需要嚴格控制其軟化點和膨脹系數，這要對選定成分范圍內與之相對應膨脹系數和軟化點對各個成分比例來設計玻璃的組成。另外，由于玻璃原料在熔制過程中產生的氣體產物在玻璃體系中的溶解度是不同的，而玻璃的澄清效果及其溶解度直接影響著玻璃成球后性能，從而影響玻璃微球密度，影響玻璃微球實心率，直接影響轉換器制備性能，玻璃成分直接影響球化后玻璃微球密度、軟化點以及膨脹系數等關鍵參數。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種固相轉換器用玻璃微球的制備方法，能夠通過控制玻璃粉的粒徑實現對玻璃微球粒徑的控制，通過控制燒結溫度實現對玻璃微球圓度的控制，將玻璃微球的實心率提高到99%，制備的玻璃微球的軟化點達到740±20℃，膨脹系數達到(80±5)×10^－7，更加符合制備固相轉換器。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種固相轉換器用玻璃微球的制備方法，包括以下步驟：

（1）配制玻璃混合料：按重量百分比將二氧化硅60%～65%、硼酸0.5%～1.5%、石灰石8%～12%、純堿18%～22%、氧化鋁1%～3%、碳酸鉀0.5%～1.5%和氧化鎂1%～1.5%投入混料機混合均勻，得玻璃混合料；

（2）將玻璃混合料放入坩堝，并將坩堝放入高溫電阻爐中，設置高溫電阻爐的升溫曲線：室溫至700℃的升溫時間為80～90 min；700℃～1100 ℃的升溫時間為110～120min、保溫100～120 min；1100～1500 ℃的升溫時間60～70 min，保溫100～120 min，使玻璃混合料熔化；

（3）玻璃混合料熔化后，將坩堝從高溫電阻爐中取出，然后倒入涼水池中進行水淬；

（4）將水淬后的玻璃混合料烘干后送入破碎機中破碎并利用多級直線篩對破碎后的玻璃混合料進行篩分，獲得玻璃粉；

（5）將篩分出的直徑范圍在10 ～30 μm的玻璃粉送入燒結爐進行燒結，燒結溫度為1350～1500 ℃，形成玻璃微球；

（6）將玻璃微球放入水槽中，利用浮力將空心玻璃微球選出棄用，并將剩余的實心玻璃微球烘干，即得固相轉換器用玻璃微球。