[发明专利]一种玻璃包覆金属超微丝的熔融成形设备

权利要求书

1.一种玻璃包覆金属超微丝的熔融成形设备由玻璃熔融坩埚、加热系统、加压系统、模板、金属熔化管、收丝系统、冷却系统、连接接头1、连接接头2、截止阀、柔性管组成；其特征在于，玻璃融坩埚采用螺栓+柔性垫、或螺纹形式实现玻璃熔融坩埚的封闭，玻璃熔融坩埚底部开设有锥台形通孔，锥台的锥形开口朝上，在玻璃熔融坩埚的盖子开设有两个口，其中一个为金属熔化管的通过孔，另外一个为连接接头1的安装孔；模板直接置于熔融坩埚底部的下面，模板在坩埚底部锥台形孔正下方的位置处开设有微孔；金属熔化管两端开口，金属熔化管下端为变截面结构，靠近玻璃熔融坩埚底部端的横截面越小，金属熔化管固定于熔融坩埚底部锥台形孔的正上方，金属熔化管的最下端深入玻璃熔融坩埚锥台形孔内，金属熔化管的外管壁与锥台孔的孔壁之间存有缝隙；加压系统采用柔性管分别与玻璃熔融坩埚炉盖的连接接头1，及金属液熔化管的上端开口相连。

2.根据权利要求1所述玻璃包覆金属超微丝，其特征在于，超微玻璃包覆金属丝的外径为0.005-0.4 mm，包覆层材质为玻璃，玻璃包覆层厚度为不小于0.002mm且不大于0.01mm；

进一步所述金属芯丝层的材质为工业纯金属或合金；

进一步所述，玻璃的转变温度不高于芯丝层金属的熔点。

3.根据权利要求1所述玻璃熔融坩埚，其特征在于，玻璃融坩埚采用陶瓷、或陶瓷外套石墨、或石墨、或高温合金材料制成，玻璃熔融坩埚分为炉体和炉盖，两者之间采用螺栓+铜垫、螺栓+玻璃垫、或螺纹的形式实现坩埚容器的封闭，玻璃熔融坩埚与模板之间的缝隙采用水玻璃填塞，玻璃熔融坩埚底部开设有锥台形模孔，锥台的锥形开口朝上，锥台的锥形顶角为60-150゜；

进一步，所述玻璃熔融坩埚采用陶瓷外套石墨、或石墨制成时，石墨的外露表面采用外刷耐火涂料防止高温下石墨的氧化。

4.根据权利要求1所述模板，其特征在于，模板直接置于熔融坩埚底部的下面，在坩埚底部锥台形模孔的正下方的模板处开设有微模孔，微模孔必有一段等径孔，等径孔的直径为所制备玻璃包覆金属超微丝的外径，等径孔的高度为0.5-2mm。

5.根据权利要求1所述加热系统，其特征在于，加热系统包含加热元件及附件；加热元件采用电阻丝、或碳化硅棒、或感应器；采用电阻丝作为加热元件时，炉膛断面为圆形，加热元件采用碳化硅棒时，炉膛断面为矩形，加热元件采用感应器时，感应器工作频率不小于1000Hz，感应器采用整体式、或螺旋式；附件为温度测量及控制所需部件，但不限于热电偶、温控仪、补偿导线；

进一步，所述玻璃熔融坩埚除传热面及模板微孔处的必要外露面外，玻璃熔融坩埚外包覆绝热保温材料。

6.根据权利要求1所述金属熔化管，其特征在于，金属熔化管采用陶瓷、或陶瓷基复合材料、或高温合金制成，金属熔化管最下端的外径小于玻璃熔融坩埚锥台形孔的最大圆直径1mm以上，金属熔化管下端开口的孔径不大于1mm，金属熔化管的最下端深入玻璃熔融坩埚锥台形孔的深度不小于1 mm，金属熔化管的外管壁与锥台孔的孔壁之间的最小缝隙不小于0.5mm。

7.根据权利要求1所述加压系统，其特征在于，加压系统包含一根软管、2根直管、液面自动监测计、自动升降台；软管分别与2根直管相连形成U形管， U形管两端采用柔性管分别与玻璃熔融坩埚炉盖的连接接头1，及金属液熔化管的上端开口相连，与金属液熔化管开口端相连端装配有用于保护性气体充入的连接接头2和截止阀，在U形底部放入不与液态金属反应的液体，U形管一边固定不同，另外一边则固定于移动升降台，采用液面自动监测计监测U形管内液面的变化，移动升降台的垂直升降则与液面自动监测计监测的液面高度差之间实现联动。

8.根据权利要求1所述冷却机构，其特征在于，机构采用水雾或风冷形式实现，冷却机构置于模板模孔的侧下方。

9.根据权利要求1所述收丝器，其特征在于，收丝器采用电机带动收丝卷轴来实现，收丝器置于模板下方，收丝卷轴可在一个方向做反复移动，收丝卷轴的移动方向与模板微孔的轴线方向垂直。