一种玻璃包覆铜丝的生产工艺的制作方法

文档序号:29046958发布日期:2022-02-25 22:22阅读:269来源:国知局

1.本发明涉及复合丝材制造工艺技术领域,具体为一种玻璃包覆铜丝的生产工艺。


背景技术:

2.由于现代信息技术的迅猛发展,在电子领域越来越需要小尺寸、高灵敏度和快速响应的传感器及线圈,而这离不开高精度、高性能的绝缘包覆金属复合丝,传统的漆包线由于耐热性和绝缘性难以满足高性能线圈的需要。近年来,通过熔融纺丝法制备玻璃包覆金属丝,则较好的解决了复合丝的热稳定性和小尺寸的问题,然而现在制备的玻璃包覆金属丝尺寸规格难以稳定,会降低其产品的灵敏度及精度。


技术实现要素:

3.针对现有技术的不足,本发明提供了一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,具备尺寸稳定的优点,解决了现在制备的玻璃包覆金属丝尺寸规格难以稳定,会降低其产品的灵敏度及精度的问题。
4.为解决上述的技术问题,本发明提供如下技术方案:一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,包括以下步骤:
5.步骤一、将铜丝放入超声波清洗器内,使用酒精溶液和丙酮溶液对铜丝的表面进行清洗,再烘烤干燥,得到表面光洁的铜丝;
6.步骤二、将表面光洁的铜丝送入真空蒸镀炉内进行蒸镀铝处理,得到镀有铝膜层的铜丝;
7.步骤三、对镀有铝膜层的铜丝的外表面进行除油脂清洗处理;
8.步骤四、将铜丝放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中,玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置,用高频感应线圈将铜丝加热熔化;
9.步骤五、玻璃管下端与熔融铜丝接触的玻璃被软化,把玻璃牵引下来,软化的玻璃包覆住熔融的铜丝,并从复合模具孔中拉出绕至转盘上,在复合模具出口经冷却制成玻璃包覆铜丝。
10.进一步地,所述在步骤二中,真空蒸镀炉内的温度区间为130~210℃,所述真空蒸镀炉内的压力值为3~6kg/cm2。
11.进一步地,所述在步骤二中,对镀有铝膜层的铜丝依次进行酸洗处理、碱蚀处理和中和处理。
12.进一步地,所述在步骤四中,硼硅酸盐玻璃管的外径为8~13mm,硼硅酸盐玻璃管的壁厚为1.6~2.2mm,熔铜丝的温度为800~1000℃。
13.进一步地,所述在步骤五中,转盘转速为20~100r/min。
14.进一步地,所述在步骤五中,在复合模具出口1cm处喷冷却水使玻璃包覆铜丝冷却。
15.进一步地,所述在步骤五中,将玻璃包覆铜丝进行外表面切割,以检测玻璃包覆铜
丝的厚度和均匀性。
16.借由上述技术方案,本发明提供了一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,至少具备以下有益效果:
17.1、该玻璃包覆铜丝的生产工艺,可制备相同玻璃包覆层的厚度,相同玻璃包覆铜丝的直径,可保证玻璃包覆铜丝的尺寸稳定。通过更换复合模具可设计不同规格和直径的玻璃包覆铜丝。
18.2、该玻璃包覆铜丝的生产工艺,在铜丝表面镀上铝膜层,进行高温蒸气封孔处理成致密的铝膜层,可使制备的玻璃包覆铜丝硬质高、耐高温、耐压力、致密性好,提高了玻璃包覆铜丝的稳定可靠性。
具体实施方式
19.下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
20.实施例一:
21.一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,包括以下步骤:
22.步骤一、将铜丝放入超声波清洗器内,使用酒精溶液和丙酮溶液对铜丝的表面进行清洗,再烘烤干燥,得到表面光洁的铜丝。
23.步骤二、将表面光洁的铜丝送入真空蒸镀炉内进行蒸镀铝处理,真空蒸镀炉内的温度区间为130℃,所述真空蒸镀炉内的压力值为3kg/cm2,对镀有铝膜层的铜丝依次进行酸洗处理、碱蚀处理和中和处理,得到镀有铝膜层的铜丝。
24.可以理解的是,铝膜层各处的厚度保持一致、均匀,有利于铜丝能够更均匀地受热耐温、避免某处由于厚度较薄而影响了整个玻璃包覆铜丝的耐高温、耐高压、硬度高等特性,更加可靠和稳定。
25.可选地,铝膜层的厚度的范围为50um,能够满足在使用环境与元件制作工艺上的应用温度。在本发明的其他优选实施例中,铝膜层的厚度不做具体限制,可根据实际需求进行选择。
26.特别说明一下,铜丝放入真空蒸镀炉内以进行蒸镀铝处理,蒸汽使铜丝体积膨胀使得铝膜层的微孔填充封闭,达到封孔的目的。
27.步骤三、对镀有铝膜层的铜丝的外表面进行除油脂清洗处理。
28.可以理解的是,能够有效地去除铜丝表面可能存在的氧化物、污渍、油渍等杂质,在不确定具体污染物的情况下,先通过用酸液、碱液的方式进行处理,更能彻底地清理上述杂质,最后进行的中和处理便于中和残留的碱液,得到光洁的金属表面。
29.步骤四、将铜丝放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中,硼硅酸盐玻璃管的外径为8mm,硼硅酸盐玻璃管的壁厚为1.6mm,熔铜丝的温度为800℃,玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置,用高频感应线圈将铜丝加热熔化。
30.步骤五、玻璃管下端与熔融铜丝接触的玻璃被软化,把玻璃牵引下来,软化的玻璃包覆住熔融的铜丝,并从复合模具孔中拉出绕至转盘上,转盘转速为20r/min,在复合模具
出口经冷却制成玻璃包覆铜丝,冷却方法为喷冷却水或喷冷却水雾,将玻璃包覆铜丝进行外表面切割,以检测玻璃包覆铜丝的厚度和均匀性。
31.需要说明的是,要垂直于玻璃包覆铜丝的轴向进行切割,然后置于1000x显微镜下检测厚度与均匀性,便于确认效果。
32.实施例二:
33.一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,包括以下步骤:
34.步骤一、将铜丝放入超声波清洗器内,使用酒精溶液和丙酮溶液对铜丝的表面进行清洗,再烘烤干燥,得到表面光洁的铜丝。
35.步骤二、将表面光洁的铜丝送入真空蒸镀炉内进行蒸镀铝处理,真空蒸镀炉内的温度区间为150℃,所述真空蒸镀炉内的压力值为4kg/cm2,对镀有铝膜层的铜丝依次进行酸洗处理、碱蚀处理和中和处理,得到镀有铝膜层的铜丝。
36.可以理解的是,铝膜层各处的厚度保持一致、均匀,有利于铜丝能够更均匀地受热耐温、避免某处由于厚度较薄而影响了整个玻璃包覆铜丝的耐高温、耐高压、硬度高等特性,更加可靠和稳定。
37.可选地,铝膜层的厚度的范围为80um,能够满足在使用环境与元件制作工艺上的应用温度。在本发明的其他优选实施例中,铝膜层的厚度不做具体限制,可根据实际需求进行选择。
38.特别说明一下,铜丝放入真空蒸镀炉内以进行蒸镀铝处理,蒸汽使铜丝体积膨胀使得铝膜层的微孔填充封闭,达到封孔的目的。
39.步骤三、对镀有铝膜层的铜丝的外表面进行除油脂清洗处理。
40.可以理解的是,能够有效地去除铜丝表面可能存在的氧化物、污渍、油渍等杂质,在不确定具体污染物的情况下,先通过用酸液、碱液的方式进行处理,更能彻底地清理上述杂质,最后进行的中和处理便于中和残留的碱液,得到光洁的金属表面。
41.步骤四、将铜丝放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中,硼硅酸盐玻璃管的外径为9mm,硼硅酸盐玻璃管的壁厚为1.8mm,熔铜丝的温度为900℃,玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置,用高频感应线圈将铜丝加热熔化。
42.步骤五、玻璃管下端与熔融铜丝接触的玻璃被软化,把玻璃牵引下来,软化的玻璃包覆住熔融的铜丝,并从复合模具孔中拉出绕至转盘上,转盘转速为50r/min,在复合模具出口经冷却制成玻璃包覆铜丝,冷却方法为喷冷却水或喷冷却水雾,将玻璃包覆铜丝进行外表面切割,以检测玻璃包覆铜丝的厚度和均匀性。
43.需要说明的是,要垂直于玻璃包覆铜丝的轴向进行切割,然后置于1000x显微镜下检测厚度与均匀性,便于确认效果。
44.实施例三:
45.一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,包括以下步骤:
46.步骤一、将铜丝放入超声波清洗器内,使用酒精溶液和丙酮溶液对铜丝的表面进行清洗,再烘烤干燥,得到表面光洁的铜丝。
47.步骤二、将表面光洁的铜丝送入真空蒸镀炉内进行蒸镀铝处理,真空蒸镀炉内的温度区间为160℃,所述真空蒸镀炉内的压力值为5kg/cm2,对镀有铝膜层的铜丝依次进行酸洗处理、碱蚀处理和中和处理,得到镀有铝膜层的铜丝。
48.可以理解的是,铝膜层各处的厚度保持一致、均匀,有利于铜丝能够更均匀地受热耐温、避免某处由于厚度较薄而影响了整个玻璃包覆铜丝的耐高温、耐高压、硬度高等特性,更加可靠和稳定。
49.可选地,铝膜层的厚度的范围为100um,能够满足在使用环境与元件制作工艺上的应用温度。在本发明的其他优选实施例中,铝膜层的厚度不做具体限制,可根据实际需求进行选择。
50.特别说明一下,铜丝放入真空蒸镀炉内以进行蒸镀铝处理,蒸汽使铜丝体积膨胀使得铝膜层的微孔填充封闭,达到封孔的目的。
51.步骤三、对镀有铝膜层的铜丝的外表面进行除油脂清洗处理。
52.可以理解的是,能够有效地去除铜丝表面可能存在的氧化物、污渍、油渍等杂质,在不确定具体污染物的情况下,先通过用酸液、碱液的方式进行处理,更能彻底地清理上述杂质,最后进行的中和处理便于中和残留的碱液,得到光洁的金属表面。
53.步骤四、将铜丝放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中,硼硅酸盐玻璃管的外径为10mm,硼硅酸盐玻璃管的壁厚为1.9mm,熔铜丝的温度为900℃,玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置,用高频感应线圈将铜丝加热熔化。
54.步骤五、玻璃管下端与熔融铜丝接触的玻璃被软化,把玻璃牵引下来,软化的玻璃包覆住熔融的铜丝,并从复合模具孔中拉出绕至转盘上,转盘转速为60r/min,在复合模具出口经冷却制成玻璃包覆铜丝,冷却方法为喷冷却水或喷冷却水雾,将玻璃包覆铜丝进行外表面切割,以检测玻璃包覆铜丝的厚度和均匀性。
55.需要说明的是,要垂直于玻璃包覆铜丝的轴向进行切割,然后置于1000x显微镜下检测厚度与均匀性,便于确认效果。
56.实施例四:
57.一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,包括以下步骤:
58.步骤一、将铜丝放入超声波清洗器内,使用酒精溶液和丙酮溶液对铜丝的表面进行清洗,再烘烤干燥,得到表面光洁的铜丝。
59.步骤二、将表面光洁的铜丝送入真空蒸镀炉内进行蒸镀铝处理,真空蒸镀炉内的温度区间为190℃,所述真空蒸镀炉内的压力值为5kg/cm2,对镀有铝膜层的铜丝依次进行酸洗处理、碱蚀处理和中和处理,得到镀有铝膜层的铜丝。
60.可以理解的是,铝膜层各处的厚度保持一致、均匀,有利于铜丝能够更均匀地受热耐温、避免某处由于厚度较薄而影响了整个玻璃包覆铜丝的耐高温、耐高压、硬度高等特性,更加可靠和稳定。
61.可选地,铝膜层的厚度的范围为150um,能够满足在使用环境与元件制作工艺上的应用温度。在本发明的其他优选实施例中,铝膜层的厚度不做具体限制,可根据实际需求进行选择。
62.特别说明一下,铜丝放入真空蒸镀炉内以进行蒸镀铝处理,蒸汽使铜丝体积膨胀使得铝膜层的微孔填充封闭,达到封孔的目的。
63.步骤三、对镀有铝膜层的铜丝的外表面进行除油脂清洗处理。
64.可以理解的是,能够有效地去除铜丝表面可能存在的氧化物、污渍、油渍等杂质,在不确定具体污染物的情况下,先通过用酸液、碱液的方式进行处理,更能彻底地清理上述
杂质,最后进行的中和处理便于中和残留的碱液,得到光洁的金属表面。
65.步骤四、将铜丝放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中,硼硅酸盐玻璃管的外径为11mm,硼硅酸盐玻璃管的壁厚为2mm,熔铜丝的温度为900℃,玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置,用高频感应线圈将铜丝加热熔化。
66.步骤五、玻璃管下端与熔融铜丝接触的玻璃被软化,把玻璃牵引下来,软化的玻璃包覆住熔融的铜丝,并从复合模具孔中拉出绕至转盘上,转盘转速为90r/min,在复合模具出口经冷却制成玻璃包覆铜丝,冷却方法为喷冷却水或喷冷却水雾,将玻璃包覆铜丝进行外表面切割,以检测玻璃包覆铜丝的厚度和均匀性。
67.需要说明的是,要垂直于玻璃包覆铜丝的轴向进行切割,然后置于1000x显微镜下检测厚度与均匀性,便于确认效果。
68.实施例五:
69.一种玻璃包覆铜丝的生产工艺,包括以下步骤:
70.步骤一、将铜丝放入超声波清洗器内,使用酒精溶液和丙酮溶液对铜丝的表面进行清洗,再烘烤干燥,得到表面光洁的铜丝。
71.步骤二、将表面光洁的铜丝送入真空蒸镀炉内进行蒸镀铝处理,真空蒸镀炉内的温度区间为210℃,所述真空蒸镀炉内的压力值为6kg/cm2,对镀有铝膜层的铜丝依次进行酸洗处理、碱蚀处理和中和处理,得到镀有铝膜层的铜丝。
72.可以理解的是,铝膜层各处的厚度保持一致、均匀,有利于铜丝能够更均匀地受热耐温、避免某处由于厚度较薄而影响了整个玻璃包覆铜丝的耐高温、耐高压、硬度高等特性,更加可靠和稳定。
73.可选地,铝膜层的厚度的范围为200um,能够满足在使用环境与元件制作工艺上的应用温度。在本发明的其他优选实施例中,铝膜层的厚度不做具体限制,可根据实际需求进行选择。
74.特别说明一下,铜丝放入真空蒸镀炉内以进行蒸镀铝处理,蒸汽使铜丝体积膨胀使得铝膜层的微孔填充封闭,达到封孔的目的。
75.步骤三、对镀有铝膜层的铜丝的外表面进行除油脂清洗处理。
76.可以理解的是,能够有效地去除铜丝表面可能存在的氧化物、污渍、油渍等杂质,在不确定具体污染物的情况下,先通过用酸液、碱液的方式进行处理,更能彻底地清理上述杂质,最后进行的中和处理便于中和残留的碱液,得到光洁的金属表面。
77.步骤四、将铜丝放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中,硼硅酸盐玻璃管的外径为13mm,硼硅酸盐玻璃管的壁厚为2.2mm,熔铜丝的温度为1000℃,玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置,用高频感应线圈将铜丝加热熔化。
78.步骤五、玻璃管下端与熔融铜丝接触的玻璃被软化,把玻璃牵引下来,软化的玻璃包覆住熔融的铜丝,并从复合模具孔中拉出绕至转盘上,转盘转速为100r/min,在复合模具出口经冷却制成玻璃包覆铜丝,冷却方法为喷冷却水或喷冷却水雾,将玻璃包覆铜丝进行外表面切割,以检测玻璃包覆铜丝的厚度和均匀性。
79.需要说明的是,要垂直于玻璃包覆铜丝的轴向进行切割,然后置于1000x显微镜下检测厚度与均匀性,便于确认效果。
80.综上所述,该玻璃包覆铜丝的生产工艺,可制备相同玻璃包覆层的厚度,相同玻璃
包覆铜丝的直径,可保证玻璃包覆铜丝的尺寸稳定。通过更换复合模具可设计不同规格和直径的玻璃包覆铜丝。
81.在铜丝表面镀上铝膜层,进行高温蒸气封孔处理成致密的铝膜层,可使制备的玻璃包覆铜丝硬质高、耐高温、耐压力、致密性好,提高了玻璃包覆铜丝的稳定可靠性。
82.需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
83.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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