[實用新型]一種可將玻璃棒拉加熱制成玻璃絲的裝置

有效

• 申請號: 201720824331.6
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN206955902U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 田英良;李建峰;王輝;王為;相志磊;王欣鵬;李俊杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C03B37/025
• 分類號: C03B37/025;C03B37/03
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本實用新型涉及一種將玻璃棒加熱拉制成玻璃絲的裝置，所制備的玻璃絲可滿足玻璃軟化點、退火點及應變點溫度測量使用。

背景技術

玻璃是一種非晶態材料，在受熱過程中其性能表現出連續漸變特性，隨著溫度升高玻璃粘度逐步下降，其物質狀態從剛性體轉變成塑性體，進而呈現液體流動特性。

玻璃熱成型是從玻璃熔體流動狀態快速冷卻定型為固體狀態，在玻璃熔體的冷卻過程中，導致玻璃內部質點偏移平衡位置，產生顯著的熱應力，必須對玻璃材料進行退火處理來消除熱應力，因此玻璃材料的應變點溫度和退火點溫度對于玻璃生產至關重要。

總之，玻璃黏度對玻璃制造和加工過程起著決定性作用，在玻璃加工制造過程中，因此必須嚴格參照玻璃的溫度-黏度特性曲線，才能保障玻璃的生產制造質量，尤其對于光學玻璃、電子玻璃的應力消除成為關鍵。

玻璃黏度測量一般在高溫區采用同軸旋轉測量法(ASTM C-965 Measuring Viscosity of Glass Above the Softening Point；ISO 7884-2 Determination of viscosity by rotation viscometers)，可測量10^1-5dPa·s黏度范圍；在中溫區采用纖維深長法(ASTM C336采用纖維伸長法的玻璃軟化點和應變點的試驗方法；ASTM C338玻璃軟化點的試驗方法)，可測量10^7.6、10¹³、10^14.5dPa·s黏度所對應的溫度。

目前，測量玻璃軟化點、退火點及應變點黏度(簡稱三點黏度)的玻璃試樣，要求制備成直徑0.65±0.10mm,長度235mm(軟化點測量所要求的長度)和305mm(退火點及應變點測量要求長度)，或者滿足一些特殊儀器，長度將達470mm，上述玻璃絲直徑偏差要求小于0.02mm,因此對玻璃絲的圓度和長度方向的均勻性提出較高要求，如果玻璃絲制作不符合尺寸要求，將對玻璃三點黏度所對應的溫度測量產生較大偏差，嚴重影響測量結果準確性，進而影響玻璃加工制備和熱應力消除。

現在，在工礦企業、科研院所和檢測機構中，玻璃三點黏度測量用玻璃絲制備普遍采用手工拉制成形，操作人員左右手各持一把平頭或尖頭金屬鑷子，選取一塊尺寸適中的玻璃顆粒/棒/片，質量大約3-10克，使用其中一只鑷子將其夾持起來，使用酒精噴燈或其他加熱火槍將玻璃顆粒/棒/片在火焰上加熱，保證加熱均勻待其軟化后成球，另外一把鑷子夾持軟化玻璃的一端，然后雙手緩慢向外側移動，控制移動速度，確保所拉制玻璃絲相對均勻，將拉制的玻璃絲冷卻后，截取長度500mm左右，將其放置在一起，重復上述拉絲工作，直至玻璃絲拉制結束，一次獲取20-30根左右，甚至更多，然后使用數字游標卡尺對玻璃絲直徑、圓度、長度方向均勻性進行評估，符合尺寸規格要求方可用于玻璃三點黏度測量使用，因玻璃絲拉制受操作者的經驗、熟練程度、加熱源等因素干擾，一般良品率小于20％，經常會出現玻璃絲圓度不好，玻璃絲斷面呈現扁形和橢圓，玻璃絲上下兩端呈現大小頭情況(俗稱圓錐絲)，如果使用這些不合格的玻璃絲測量玻璃軟化點、退火點及應變點溫度，測量偏差高達20-30℃，大于國內外標準所規定的±(3～5)℃要求。

發明內容

為了解決人工(手工)拉絲法所拉制玻璃絲圓度不好，粗細不均勻，不能達到玻璃軟化點、退火點及應變點溫度測量對玻璃絲的均勻性要求。本實用新型提出一種可將玻璃棒拉加熱制成玻璃絲方法與裝置，滿足玻璃三點黏度測量使用。該方法與裝置采用機械自動拉制方式制備玻璃絲，玻璃絲不僅圓度好，粗細均勻，而且一次可制備大批規格一致玻璃絲。

1.一種可將玻璃棒加熱拉制成玻璃絲的裝置，其特征在于，夾棒裝置下端用于夾持固定玻璃棒，夾棒裝置上端與柔性線相聯，柔性線繞過定滑輪固定在棘輪機構上，棘輪機構依靠送棒調速電機提供動力實現轉動；熱電偶用于測量加熱爐爐膛內溫度，控溫箱上的智能控溫儀表控制加熱爐溫度，加熱爐的下方設置有牽引調速電機，牽引調速電機帶動主動輪轉動，張緊輪將玻璃絲壓緊在主動輪上。