[發(fā)明專利]一種玻璃包覆金屬超微絲的熔融成形設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110701468.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN113322544A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅奕兵;謝煒;仝永剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F8/18
• 分類號(hào): D01F8/18;B22D11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種玻璃包覆金屬超微絲的熔融成形設(shè)備由玻璃熔融坩堝、加熱系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、模板、金屬熔化管、收絲系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、連接接頭1、連接接頭2、截止閥、柔性管組成；其特征在于，玻璃融坩堝采用螺栓+柔性墊、或螺紋形式實(shí)現(xiàn)玻璃熔融坩堝的封閉，玻璃熔融坩堝底部開設(shè)有錐臺(tái)形通孔，錐臺(tái)的錐形開口朝上，在玻璃熔融坩堝的蓋子開設(shè)有兩個(gè)口，其中一個(gè)為金屬熔化管的通過孔，另外一個(gè)為連接接頭1的安裝孔；模板直接置于熔融坩堝底部的下面，模板在坩堝底部錐臺(tái)形孔正下方的位置處開設(shè)有微孔；金屬熔化管兩端開口，金屬熔化管下端為變截面結(jié)構(gòu)，靠近玻璃熔融坩堝底部端的橫截面越小，金屬熔化管固定于熔融坩堝底部錐臺(tái)形孔的正上方，金屬熔化管的最下端深入玻璃熔融坩堝錐臺(tái)形孔內(nèi)，金屬熔化管的外管壁與錐臺(tái)孔的孔壁之間存有縫隙；加壓系統(tǒng)采用柔性管分別與玻璃熔融坩堝爐蓋的連接接頭1，及金屬液熔化管的上端開口相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述玻璃包覆金屬超微絲，其特征在于，超微玻璃包覆金屬絲的外徑為0.005-0.4 mm，包覆層材質(zhì)為玻璃，玻璃包覆層厚度為不小于0.002mm且不大于0.01mm；

進(jìn)一步所述金屬芯絲層的材質(zhì)為工業(yè)純金屬或合金；

進(jìn)一步所述，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度不高于芯絲層金屬的熔點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述玻璃熔融坩堝，其特征在于，玻璃融坩堝采用陶瓷、或陶瓷外套石墨、或石墨、或高溫合金材料制成，玻璃熔融坩堝分為爐體和爐蓋，兩者之間采用螺栓+銅墊、螺栓+玻璃墊、或螺紋的形式實(shí)現(xiàn)坩堝容器的封閉，玻璃熔融坩堝與模板之間的縫隙采用水玻璃填塞，玻璃熔融坩堝底部開設(shè)有錐臺(tái)形模孔，錐臺(tái)的錐形開口朝上，錐臺(tái)的錐形頂角為60-150゜；

進(jìn)一步，所述玻璃熔融坩堝采用陶瓷外套石墨、或石墨制成時(shí)，石墨的外露表面采用外刷耐火涂料防止高溫下石墨的氧化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述模板，其特征在于，模板直接置于熔融坩堝底部的下面，在坩堝底部錐臺(tái)形模孔的正下方的模板處開設(shè)有微模孔，微模孔必有一段等徑孔，等徑孔的直徑為所制備玻璃包覆金屬超微絲的外徑，等徑孔的高度為0.5-2mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述加熱系統(tǒng)，其特征在于，加熱系統(tǒng)包含加熱元件及附件；加熱元件采用電阻絲、或碳化硅棒、或感應(yīng)器；采用電阻絲作為加熱元件時(shí)，爐膛斷面為圓形，加熱元件采用碳化硅棒時(shí)，爐膛斷面為矩形，加熱元件采用感應(yīng)器時(shí)，感應(yīng)器工作頻率不小于1000Hz，感應(yīng)器采用整體式、或螺旋式；附件為溫度測(cè)量及控制所需部件，但不限于熱電偶、溫控儀、補(bǔ)償導(dǎo)線；

進(jìn)一步，所述玻璃熔融坩堝除傳熱面及模板微孔處的必要外露面外，玻璃熔融坩堝外包覆絕熱保溫材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬熔化管，其特征在于，金屬熔化管采用陶瓷、或陶瓷基復(fù)合材料、或高溫合金制成，金屬熔化管最下端的外徑小于玻璃熔融坩堝錐臺(tái)形孔的最大圓直徑1mm以上，金屬熔化管下端開口的孔徑不大于1mm，金屬熔化管的最下端深入玻璃熔融坩堝錐臺(tái)形孔的深度不小于1 mm，金屬熔化管的外管壁與錐臺(tái)孔的孔壁之間的最小縫隙不小于0.5mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述加壓系統(tǒng)，其特征在于，加壓系統(tǒng)包含一根軟管、2根直管、液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)計(jì)、自動(dòng)升降臺(tái)；軟管分別與2根直管相連形成U形管， U形管兩端采用柔性管分別與玻璃熔融坩堝爐蓋的連接接頭1，及金屬液熔化管的上端開口相連，與金屬液熔化管開口端相連端裝配有用于保護(hù)性氣體充入的連接接頭2和截止閥，在U形底部放入不與液態(tài)金屬反應(yīng)的液體，U形管一邊固定不同，另外一邊則固定于移動(dòng)升降臺(tái)，采用液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)計(jì)監(jiān)測(cè)U形管內(nèi)液面的變化，移動(dòng)升降臺(tái)的垂直升降則與液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)計(jì)監(jiān)測(cè)的液面高度差之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述冷卻機(jī)構(gòu)，其特征在于，機(jī)構(gòu)采用水霧或風(fēng)冷形式實(shí)現(xiàn)，冷卻機(jī)構(gòu)置于模板模孔的側(cè)下方。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述收絲器，其特征在于，收絲器采用電機(jī)帶動(dòng)收絲卷軸來實(shí)現(xiàn)，收絲器置于模板下方，收絲卷軸可在一個(gè)方向做反復(fù)移動(dòng)，收絲卷軸的移動(dòng)方向與模板微孔的軸線方向垂直。