[发明专利]一种玻璃包覆贵金属微丝直接熔融的成形方法

说明书

一种玻璃包覆贵金属微丝直接熔融的成形方法，玻璃包覆铜超微丝的外径为0.005‑0.05 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；芯丝材质为银及银合金、或金或金合金。玻璃和芯丝金属分别在玻璃熔融坩埚和金属熔化管中加热成液态，金属熔化管两端开口，其中一端深入熔融玻璃之下，在玻璃熔融坩埚和模板开设有连续通孔，金属液和玻璃液从连续通孔中引出，冷却、复合成形微丝；熔融玻璃的加热温度高于芯层金属的熔点100‑200℃，熔融玻璃液面的相对压力为0‑0.05MPa，金属熔化管金属液面的相对压力为0‑0.06MPa；收丝器收丝的线速度为0.2‑5m/s，冷却机构采用风冷或水雾冷却方式。

技术领域

本发明涉及到一种金属微丝的生产设备，尤其涉及到一种玻璃包覆贵金属微丝直接熔融的成形方法。

背景技术

随着对电子电气工业的发展，对一些银、金贵金属导线提出了越来越高的要求，如：直径尺寸微小，强度高、强蚀、耐高温、抗辐照以及高绝缘性等。目前，银、金贵金属微丝的加工方法主要采用水箱拉拔的塑性加工方式，此类方法受冷加工及变形方式特性的约束，难以制备直径为几微米的金属微丝。近年来，采用感应熔融玻璃管和内置的金属块，再纺丝制备玻璃包覆金属微丝，虽可实现微米级别直径微丝的生产，但受限于磁场特性、玻璃的物性状态、金属块的重量三者性能的匹配要求高，因为金属块质量的持续减少、以及玻璃管加热部位受熔池重力影响导致的变形，导致系统始终处于一种亚稳态状态，金属块熔池容易掉落以及微丝生产的稳定较差，造成微丝外径和芯丝直径的尺寸波动较大，难以满足微电子工业对贵金属微导丝直径及性能的要求。

发明内容

针对拉拔法和熔融纺丝法制备金属微丝的不足，本发明提出一种玻璃包覆贵金属微丝直接熔融的成形方法技术方案。

所述玻璃包覆贵金属微丝直接熔融成形方法的技术原理为，包覆玻璃和芯层贵金属分别在玻璃熔融坩埚和金属熔化管内熔化，金属熔化管为两端开口的变截面管，金属熔化管小口端置于熔融玻璃之内，玻璃熔融坩埚壁开设有锥形通孔，开设有微孔的模板则置于玻璃熔融坩埚锥形孔之外侧，金属熔化管小口端尖端伸入玻璃熔融坩埚锥形通孔内，然后在贵金属液面和熔融玻璃液面分别施加一定的压力，然后采用拉丝器从模板模孔引出熔融态的玻璃和贵金属液，在模板模孔内复合、经冷却机构冷却、收丝器成玻璃包覆贵金属微丝卷轴。

所述玻璃包覆贵金属微丝的断面结构由玻璃包覆层和芯丝贵金属组成，玻璃包覆铜超微丝的外径为0.005-0.05 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。

进一步所述芯丝贵金属的材质为银及银合金、或金或金合金；

所述拉丝器采用玻璃棒，玻璃棒的尖端直径不大于所生产的玻璃包覆贵金属微丝的外径；

进一步，所述玻璃其转变温度低于芯层贵金属熔点50-150℃；

图1的金属熔化管伸入玻璃熔池尖端为锥形结构，金属熔化管尖端的锥形顶角与玻璃熔融坩埚锥形孔的顶角之差值为±1°，金属熔化管小口端的孔内径不大于1mm，其金属熔化管尖端伸入玻璃熔融坩埚锥形孔的深度不小于2 mm，金属熔化管尖端锥形与玻璃熔融坩埚锥形孔之间的环形单边间隙为0.5-1mm；模板的微丝成形微孔高度为0.5-1mm。

进一步，所述熔融玻璃的加热温度高于芯层金属的熔点100-200℃，熔融玻璃液面的相对压力为0-0.05MPa，金属熔化管金属液面的相对压力为0-0.06MPa；收丝器收丝的线速度为0.2-5m/s，冷却机构采用风冷或水雾冷却方式。

本发明的优点在于：

1）与熔融纺丝法相比，无需考虑悬浮力变化导致金属坠落的影响，其熔池稳定性高，采用模板微孔控制微丝直径，其直径恒定；与拉拔法相比，其生产微丝的直径小，工序更加简短，断丝率低，模具损耗低，生产成本低。

2） 生产的效率提高，熔融纺丝法因为悬浮力的限制，熔融金属的质量受到严格限制，无法实现连续性生产。