Способ изготовления литого микропровода в стеклянной изоляции

;11 514350 Сова Советских Социалистических Республик(5) М. Кл.- Н 01 В 13,0 с присоединением заявки Ме 1769368/07Приоритет Государственный комите Совета Министров СССР ам изобретений 53) УДК 621.315.3-181.4 (088.8) ень Л 18 у бл иков а но 15,05.76, Бюллет та опубликования описания ткрыт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТОГОИКРОПРОВОДА В СТЕКЛЯННОЙ ИЗОЛЯ 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 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 чать провода из металлов и других материалов, не смачивающих стекло.Предлагаемый способ, предусматривает механическую 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 10 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 ким металло.Получение микропровода с заданными геометрическими размерами обеспечивается подбором поперечных размеров заготовки шихтового металла и толщины стеклянной труб- ЗО 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 материала 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. ерез полый отросток в колпачке и Внутренней полости стеклянной 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 раз3ности давлений в своей внутрегней полости и В тру 01 е 1 лотпо прижимается , стенкам последней. Тепло от расплавлег 11 Ого металла 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 размгчепной стеклянной трубки оттягивается на приемную катушку 4 в виде провода в стек, иной изоляции. Для управления процессом формирования микропровода и закалки внешних слоев изоляции оттягиваемый провод проходит через кристаллизатор 5, представляю. щий собой, например, струю охлаждающего агента,Наличие вакуу.;Ного зазора между шихтовой заготовкой металла и стеклянной трубкой исключает конвсктивные потери тепла с боковой поверхности металла, что на 25 - 40% снижает энергоемкость процесса по.учения провода, В связи с тем что расплавленный металл плотно прилегает к стенкам стеклянной трубки в конусе растяжения, обсспечиваются благоприятные условия для формировазния провода и не требуется наличие смачиваемости между шихтовым металлом или сплавом и стеклянным покрытием. 1 этом минимальный поперечный размер получае 1 Ой жилы провода не огранииваетс 5 ак.Ми-либо физичеокими факторамн.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 факторов, определяющих ход процесса. Основные технологические условия получения провода удовлетворительно описываются эмпирическим уравнением где о - скорость растяжки,О - скорость подачи заготовки,1 - коэффициент вязкости стеклянногопокрытия при температурном режиме процесса,- длина конуса растягивания,б - диаметр стеклянного покрытия,д - диаметр готового провода по изог 51 ции,,о - ускорение силы тяжести,5 - плотность шихтового металла,р - давление в полости шихтовой заготовки металла,р - давление вне шихтовой заготовки металла в полости стеклянной трубки,о - коэффициент поверхностного натяже 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ния стеклянного покрытия при температурном режиме процесса.Согласно приведенному уравнению процессможет Оыть аВтоматизироВан и управл 51 ембольшой степенью точности. Кроме того, использовагНе продувания газом металлическойзаготОВки со сторОны просвета позволяет по.лучаь металлические микротрубки. При этОмпро,1 увание газом не дает капилляру сомкнгься,при совместном растягивании стеклаи металла.Для получения микротрубок из полупроводт 1 икозых материалов продувание производт инертным газом, что позволяет сохранитьхи мическуо чистоту исходных материалов.Дл полуения стабильного процесса Г 1 родуваемыи газ предварительно разогревают,температуру его нагрева регулируют в целях интенсификации процесса и обеспеченияоптимальных условий перетяжки и кристаллпзацич металла.Дл получения микротрубок из металлов исплавов, обладающих большой жидкотеку;сетью при температуре процесса, производят продувание газом, содержащим окислительпые компоненты. При этом на внутренней поверхности микротрубки образуютсяок:ш.ы, температура плавления которых зна,ельно превышает температур) плавленияисходного материала. Тогда внутрення поВерхность икротруОки как Оы замерзает,отвердевает и таким образом фиксируется еевнутренний диаметр, в то же время толщина микротрубки продолжает изменяться.Это позволяет путем изменения количестваокислительного агента в широких пределахуправлять толщиной микротрубки, а такжеполучать микротрубки с периодически изменяющимися утол 1 цениями и утоньшениями(пер емы чка ми) ее стенки. Внутренний диаметр микротрубки регулируют изменениемскорости и интенсивности продувания. Последнее позволяет получать микротрубки, диаметр которых периодически изменяется, например, по закону синуса или по другому за.ко 1:у. Для обеспечения химической чистотыпродувание можно производить газом с восстановительными компонентами.Рассмотренный процесс является высокоскоростным, при вытяжке можно использовать приемный механизм с барабанным приемным устройством или приемный механизмс продольным шаговым,приемником.Способ позволяет повысить производительио ть изготовления микропровода, обеспечивает снижение себестоимости и улучшает качество и;оводов в стеклянной изоляции изразличньх применяемых в настоящее времяпар стекло-металл (сплав), дает возможность изготовлять микропровода из новых парстекло-металл, в частности из полупроводников, легкоплавких металлов и спецсплавов сиспользованием стекол, обладающих высокойтемпературой размягчения, например кварцевых и кварцитных,Заказ 1793/1 Изд,1551 Тираж 963 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 Способ изготовления литого микропровода в стеклянной изоляции, основанный на высокочастотной плавке и механической растяжке непрерьвно подаваемой в зону плавки металличе" кой заготовки, помещенной в стеклянную трубку. и создании между последней и заготовкой плог 11 ОГО кс)1 так.1 в 110 мянутой зоне, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества проводов, используют заготовку в виде полого стержня, и указанный контакт получают путем создания внутри него давления, превыша 1 ощего давле 1 ье в зазоре между стеклянной трубкой и стержнем.