Способ формирования микрованны для изготовления микропровода

 

ii) 44ОУОО

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.02.72 (21) 1746023/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 07.02.75 (51) М. Кл. Н Olb 13 06

Государственный комитет овета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.315.3— — 181.4: 621. .315.612.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. A. Барташ, Н. P Берман, П. А. Высокий, И. И. Гришанов, И. Ф. Драбеико, В. И. Заборовский, Д. С. Замбахидзе, 3. И. Зеликовский, С. К. Зотов, А. М. Иойшер, Н. Я. Карасик, В. А. Михайлов, Э. А. Альфтан, И. А. Нестеровский, А. Н. Савенков, И. Г. Силькис, Л. Ф. Уткин и В. 3. Шуб

Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроеиия (71) Заявитель

1 ! !

ФМ- С . « 1 14 4 » (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОВАННЫ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОПРОВОДА

В известных способах литья микропровода микрованну формируют с массой жидкого металла, равной или меньшей критической, и выдерживают при температуре, отличающейся от температуры плавления металла менее, чем на 5 — 80/o.

Формирование заканчивают через 2—

3 мин. после заплавки металла. Среднюю скорость подачи стеклянной трубки в зону индуктора устанавливают такой, чтобы верхняя поверхность капли была покрыта тонким слоем стекла и окислов.

Однако известный способ формирования микрованны не позволяет получить микропровод, например из манганина, с погонным сопротивлением выше 160 ком/м в количествах, пригодных для промышленного применения.

Цель изобретения — уменьшение внутреннего диаметра капилляра и получение высокоомного микропровода.

Технологическая схема предлагаемого способа формирования микрованны включает следующие основные операции.

Каплю металла или сплава на конце стеклянной трубки формируют с массой на 20—

40 /О больше критической. В этом случае на поверхности металла (сплава) образуются складки в местах, где индуцированные вихревые токи равны нулю, т. е. в так называемых

«особых» точках или линиях.

Через складки металл (сплав) выдавливаs ется и проникает в стеклянную оболочку, благодаря чему площадь контакта между расплавом и стеклом увеличивается. На поверхности происходит взаимное проникновение компонентов стекла в расплав и наоборот, как

10 в результате химических реакций, так и чисто механическим путем.

Кроме того, с возрастанием массы капли при литье микропровода возрастает ее темпе15 ратура, так как капля углубляется в потенциальную яму индуктора, т. е. в область наибольшей напряженности электромагнитного поля. Повышение температуры способствует тому, что часть окислов металла (сплава) пла20 вится и растворяется в капле и благодаря циркуляции в ней разносится по всему объему микрованны. Другая же часть окислов с более высокой температурой плавления переходит в двух- и многокомпонентные силикаты, 2s растворяющиеся в микрованне. Особо тугоплавкие окислы в виде нерастворимых включений всплывают на поверхность капли.

440700

Способ формирования микрованны для изготовления микропровода, например в стеклянной изоляции, заключающийся в расплав40 лении навески металла, помещенной в стеклянную трубку, ее выдержке при температуре выше температуры плавления металла с одновременным вытягиванием стеклянного капилляра и подачей в зону плавления стеклянной

45 трубки, отл и ч а ю щий ся тем, что с целью уменьшения внутреннего диаметра капилляра и получения высокоомного микропровода, в стеклянную трубку помещают навеску металла с массой на 20 — 40% больше критической, 50 выдерживают ее в течение не менее 35 мин при температуре, превышающей температуру плавления металла на 8 — 16%, а стеклянную трубку подают в зону плавления со скоростью, обеспечивающей на верхней поверхности мик55 рованны образование свободной от пленки стекла и окислов области, через которую выделяют летучие компоненты стекла и металла, после чего сбрасывают часть металла до получения его массы, близкой к критической.

Составитель Ю. Цыбульникова

Техред Г. Васильева

Корректор Е, Рогайлииа

Редактор Н. Почлова

Подписное

Тираж 760

Изд. М 193

Заказ 105/6

Типография, пр. Сапунова, 2

Изменение физико-химических свойств микрованны приводит к возрастанию коэффициента поверхностного натяжения расплава и улучшает адгезию между стеклом и металлом (сплавом). Это в свою очередь увеличивает критическую массу капли, которая прямо пропорциональна поверхностному натяжению металла (сплава) .

Исследования показывают, что оптимальный режим литья возможен при массе капли, равной или близкой к критической, Поэтому предлагаемый процесс приводит к сдвигу оптимального режима литья микропровода в сторону больших масс капли, а следовательно, и более высоких температур.

Каплю выдерживают (томят), вытягивая пустой капилляр, не менее 35 мин при температуре, превышающей температуру плавления металла (сплава) на 8 — 16/о. 3а это время химический состав микрованны стабилизируется.

Наступает устойчивое равновесие, сохраняющееся достаточно долго, и в дальнейшем при вытягивании капилляра с жилой различия в химическом составе металла микрованны и жилы не обнаруживаются. Удельное сопротивление материала жилы, например манганина, увеличивается при томлении в 1,5 — 2 раза и сохраняется на таком уровне в течение всего процесса литья. Стабильность температурного коэффициента сопротивления микропровода в предлагаемом способе выше, чем при его изготовлении по известной технологии.

В процессе выдержки среднюю скорость подачи стеклянной трубки в зону индуктора поддерживают такой, чтобы на верхней поверхности капли образовалась область, свободная от пленки стекла и окислов.

Как показали исследования, эта скорость превышает известную скорость подачи стеклянной трубки при литье микропровода не менее, чем в 2 раза.

Такая повышенная скорость подачи стеклянной трубки приводит к увеличению вследствие вязкого трения слоя стекла и окислов из верхней части капли вниз, в капилляр, Через центральную часть верхней поверхности капли, освободившуюся от пленки окислов, происходит интенсивный газовый обмен между микрованной и внешней средой. Кроме того, в период томления отсюда испаряются легколетучие компоненты сплавов (например, из манганина испаряется марганец).

По окончании томления капли, после прекращения интенсивного испарения из нее легколетучих компонентов, сбрасывают часть металла (сплава) до массы, равной или меньшей критической.

Критическая масса капли после томления увеличивается, поэтому температура микрованны при литьс микропровода по новому способу выше, чем в известных способах, при одновременном улучшении ее литейных свойств, Повышение температуры стекла микрованны

5 вызывает уменьшение вязкости капилляра, а значит, и жилы микропровода. Уменьшению диаметра жилы способствуют изменения поверхностного натяжения расплава и величины адгезии между стеклом и металлом (спла10 вом) .

Таким образом, увеличение погонного сопротивления микропровода, изготовляемого из микрованны, сформированной предлагаемым способом, объясняется, с одной стороны, 15 уменьшением внутреннего диаметра вытягиваемого стеклянного капилляра, а значит, и диаметра жилы, с другой стороны, повышением удельного сопротивления сплава в результате физико-химических процессов в мик20 рованне во время томления.

Использование микрованны (по предлагаемому способу) при изготовлении микропровода позволяет изготовлять в промышленных масштабах микропровода с погонным сопро25 тивлением, например для манганина до

640 ком/м, а для других литейных сплавов до 1300 ком/м.

Использование предлагаемого способа в промышленных условиях значительно повышаЗ0 ет выход годного высокоомного провода и, тем самым, производительность труда при изготовлении мнкропровода.

Предмет изобретения