專利名稱:一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種杜美絲制造系統(tǒng),具體說(shuō)是一種利用微波加熱氧化、燒結(jié)使鐵鎳合金鍍銅層杜美絲快速生成Cu2O層面的杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
[0002]普通紅色、黃色、無(wú)硼杜美絲,在生成Cu2O過(guò)程時(shí)都是在H2或液化石油氣環(huán)境場(chǎng)合中采用普通工頻電爐加熱至800-1380°C度。這一慢加熱的時(shí)間過(guò)程,極易影響成品杜美絲的氣密性和保存條件以及表面色差。此后再經(jīng)涂硼后燒結(jié)成保護(hù)Cu2O層面,對(duì)半導(dǎo)體器件用杜美絲還存在鈉離子沾污,從而形成杜美絲產(chǎn)品供于光、電源市場(chǎng)。[0003]現(xiàn)有專利號(hào)為00112365. 3公開(kāi)的一種黃色杜美絲的制備方法及裝置,采用裸絲還原氣氛下加熱;復(fù)硼;加熱氧化;快速冷卻制備,其鐵鎳合金芯金屬鍍銅層慢速溫度氧化,里層生成Cu2O,最外層則生成CuO。紅色Cu2O能熔于玻璃,而黑色CuO不能熔于玻璃,生產(chǎn)杜美絲的過(guò)程中不能全部形成高純度、納米級(jí)的Cu2O層,則在與鉬組玻璃熔封過(guò)程中,殘留在絲表面的少量CuO就不能熔于玻璃中,而熔封時(shí)CuO在高溫下就會(huì)按下列方式[0004]高溫4CuO — 2Cu20+02 t[0005]轉(zhuǎn)變成紅色的Cu2O并釋放出O2造成熔封在鉬組玻璃中的杜美絲周圍產(chǎn)生汽泡,從而影響氣密性;另外,在送裸絲加熱、還原時(shí),如送絲出現(xiàn)故障或意外斷絲時(shí),易形成空載加熱,造成能源浪費(fèi),使用性能不穩(wěn)定。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的內(nèi)容是針對(duì)現(xiàn)有慢加熱技術(shù)生成Cu2O中存在的問(wèn)題,提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、操作方便,能源利用率高,使用成本低,外層無(wú)CuO生成的杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),應(yīng)用于杜美絲生產(chǎn)線中使鐵鎳合金覆(鍍)銅層快速生成高純度、納米級(jí)Cu2O 粒子。[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于包括送絲裝置、微波燒結(jié)爐、微波氧化爐、過(guò)絲裝置和收絲裝置,送絲裝置依次送絲連接微波氧化爐和微波燒結(jié)爐,微波燒結(jié)爐收絲連接收絲裝置;所述微波燒結(jié)爐和微波氧化爐的微波發(fā)生器均由過(guò)絲裝置上過(guò)絲狀態(tài)控制呈啟閉狀態(tài)。[0008]進(jìn)一步地,所述送絲裝置包括一只以上的送絲盤、送絲控制器和送絲電源,送絲電源經(jīng)送絲控制器控制連接一只以上的送絲盤送絲連接微波氧化爐。[0009]進(jìn)一步地,所述微波氧化爐包括氧化爐外殼、氧化爐金屬內(nèi)膽腔、氧化陶瓷管和氧化微波發(fā)生器,氧化爐金屬內(nèi)膽腔設(shè)置于氧化爐外殼內(nèi),氧化陶瓷管穿接于氧化爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),氧化微波發(fā)生器對(duì)應(yīng)氧化陶瓷管設(shè)置于氧化爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),送絲裝置送絲穿過(guò)氧化陶瓷管連接至微波燒結(jié)裝置。[0010]進(jìn)一步地,所述微波燒結(jié)爐包括燒結(jié)爐外殼、燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔、陶瓷管和燒結(jié)微波發(fā)生器,燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔設(shè)置于燒結(jié)爐外殼內(nèi),燒結(jié)陶瓷管穿接于燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),燒結(jié)微波發(fā)生器對(duì)應(yīng)燒結(jié)陶瓷管設(shè)置于燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),微波氧化爐送絲穿過(guò)燒結(jié)陶瓷管連接至過(guò)絲裝置。進(jìn)一步地,所述過(guò)絲裝置包括一壓絲輪、兩導(dǎo)向輪、活塞、缸套、彈簧和接近開(kāi)關(guān),燒結(jié)陶瓷管依次經(jīng)一導(dǎo)向輪、壓絲輪和另一導(dǎo)向輪送絲連接收絲裝置,壓絲輪鉸接于活塞上,送絲經(jīng)壓絲輪兩側(cè)的導(dǎo)向輪壓合在壓絲輪上使活塞經(jīng)彈簧在缸套內(nèi)呈上下活動(dòng)狀態(tài),彈簧上下活動(dòng)使彈簧底端的接近開(kāi)關(guān)呈接通啟動(dòng)或斷開(kāi)關(guān)閉微波燒結(jié)爐和微波氧化爐的微波發(fā)生器狀態(tài)。進(jìn)一步地,所述收絲裝置包括一只以上的收絲盤和對(duì)應(yīng)收絲盤設(shè)置的定速輪,收絲盤連接收絲電機(jī),定速輪連接定速電機(jī)。進(jìn)一步地,所述微波氧化爐內(nèi)設(shè)有對(duì)應(yīng)氧化陶瓷管內(nèi)送絲的氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀,氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀連接微波氧化爐的微波發(fā)生器。 進(jìn)一步地,所述微波氧化爐內(nèi)設(shè)有帶數(shù)字氣體流量控制閥的保護(hù)氣送氣管。進(jìn)一步地,所述微波燒結(jié)爐內(nèi)設(shè)有對(duì)應(yīng)燒結(jié)陶瓷管內(nèi)送絲的燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀,燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀連接微波燒結(jié)爐的微波發(fā)生器。裸絲由送絲電源經(jīng)送絲控制裝置控制送絲盤向微波氧化爐送絲,裸絲穿過(guò)氧化陶瓷管,數(shù)字氣體流量控制閥打開(kāi)對(duì)氧化金屬內(nèi)膽腔送氫氣或石油天然氣保護(hù),氧化微波發(fā)生器對(duì)氧化陶瓷管內(nèi)裸絲在還原氣氛下加熱;還原氣氛下加熱后的裸絲送入微波燒結(jié)爐,在微波燒結(jié)爐穿過(guò)燒結(jié)陶瓷管,燒結(jié)微波發(fā)生器對(duì)燒結(jié)陶瓷管內(nèi)裸絲進(jìn)行氧化燒結(jié);氧化燒結(jié)后的裸絲依次由壓絲輪、定速輪送至收絲盤收絲。采用以上技術(shù)方案,本實(shí)用新型的有益效果是1、采用微波發(fā)生器對(duì)鐵鎳合金覆銅層裸絲加熱,氧化、燒結(jié),被加熱裸絲溫度升高均勻且迅速,有利于晶核同時(shí)生成,粒子之間的毛細(xì)作用有利于小粒子按照一定的排列方式彼此組裝成一定的形狀,同時(shí)水分子在電磁場(chǎng)下不斷轉(zhuǎn)向,起到微攪拌作用,有利于均勻粒子的生成,提高加熱,氧化、燒結(jié)速度,高純度、納米級(jí)CU2O快速生成使銅的最外層不產(chǎn)生CuO,從而提高了杜美絲產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量以及后續(xù)鉬玻璃熔封的氣密性,杜美絲產(chǎn)品無(wú)表面色差,將原工藝普通杜美絲80-90 %的成品率提高至99. 8 %以上,且微波快速加熱新方法比傳統(tǒng)工頻電爐加熱方法減少熱能損耗85%以上,改善了杜美絲生產(chǎn)線的工作環(huán)境,節(jié)約了能源,生產(chǎn)出的杜美絲無(wú)需特定的保存環(huán)境,降低了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本;2、氧化、燒結(jié)后的杜美絲經(jīng)壓絲裝置送至收絲裝置,當(dāng)杜美絲正常送絲時(shí),壓絲輪經(jīng)活塞、缸套、彈簧控制接近開(kāi)關(guān)依次啟動(dòng)氧化、燒結(jié)微波發(fā)生器的工作繼電器開(kāi)關(guān),使氧化、燒結(jié)微波發(fā)生器正常工作;當(dāng)裸絲送絲發(fā)生意外斷絲時(shí),壓絲輪經(jīng)活塞、缸套、彈簧控制接近開(kāi)關(guān)依次斷開(kāi)氧化、燒結(jié)微波發(fā)生器的工作繼電器開(kāi)關(guān),氧化、燒結(jié)微波發(fā)生器斷電停止工作,同時(shí)接近開(kāi)關(guān)控制數(shù)字氣體流量控制閥隨氧化、燒結(jié)微波發(fā)生器同步工作或停止,避免系統(tǒng)空載運(yùn)行,能有效延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命,確保使用性能穩(wěn)定,使用安全,進(jìn)一步節(jié)約能源;3、氧化、燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀分別測(cè)控內(nèi)裸絲加熱溫度,從而控制微波氧化、燒結(jié)爐的微波發(fā)生器的工作效率,滿足氧化、燒結(jié)要求的實(shí)時(shí)調(diào)整;由氧化、燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀探測(cè)氧化、燒結(jié)溫度決定收絲裝置定速輪速度快慢,在保證送入收絲裝置定速輪的裸絲不縮線的情況下,由送絲控制器控制調(diào)整送絲輪送絲速度,滿足實(shí)時(shí)送絲速度的調(diào)整。[0021]本實(shí)用新型通過(guò)控制杜美絲材料送絲速度、加熱、氧化、燒結(jié)溫度確保無(wú)CuO、高純度、納米級(jí)CU2O的快速生成,配合壓絲裝置實(shí)現(xiàn)空載停機(jī)保護(hù),實(shí)現(xiàn)全程數(shù)字化控制,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、操作方便,能源利用率高,使用成本低等優(yōu)點(diǎn),該系統(tǒng)制備的杜美絲材料外層無(wú)CuO生成,在后續(xù)鉬玻璃熔封時(shí)無(wú)色差、無(wú)氣泡,質(zhì)量性能高。
[0022]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖;[0023]圖2為本實(shí)用新型壓絲裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖中送絲電源I,送絲控制器2,送絲盤3,裸絲4,氧化過(guò)絲輪5,微波氧化爐6,氧化爐金屬內(nèi)膽腔7,氧化陶瓷管8,氧化微波發(fā)生器9,氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀10,保護(hù)氣送氣管11,數(shù)字氣體流量控制閥12,燒結(jié)過(guò)絲輪13,微波燒結(jié)爐14,燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔15, 燒結(jié)陶瓷管16,燒結(jié)微波發(fā)生器17,燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀18,過(guò)絲裝置19,壓絲輪20, 導(dǎo)向輪21、22,活塞23,缸套24,彈簧25,接近開(kāi)關(guān)26,收絲過(guò)絲輪27,定速輪28,收絲盤29, 控制系統(tǒng)30。
具體實(shí)施方式
[0025]
以下結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖1、2所示,一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng)包括送絲電源1、送絲控制器2、送絲盤 3、氧化過(guò)絲輪5、微波氧化爐6、氧化爐金屬內(nèi)膽腔7、氧化陶瓷管8、氧化微波發(fā)生器9、氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀10、保護(hù)氣送氣管11、數(shù)字氣體流量控制閥12、燒結(jié)過(guò)絲輪13、微波燒結(jié)爐14、燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔15、燒結(jié)陶瓷管16、燒結(jié)微波發(fā)生器17、燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀18、過(guò)絲裝置19、收絲過(guò)絲輪27、定速輪28、收絲盤29和控制系統(tǒng)。送絲電源I經(jīng)送絲控制器2控制連接一只以上的送絲盤3,一只以上的送絲盤3將裸絲4經(jīng)氧化送絲輪5送至微波氧化爐6內(nèi),氧化爐金屬內(nèi)膽腔7設(shè)置于微波氧化爐6外殼內(nèi),氧化陶瓷管8穿接于氧化爐金屬內(nèi)膽腔7內(nèi),氧化微波發(fā)生器9對(duì)應(yīng)氧化陶瓷管8設(shè)置于氧化爐金屬內(nèi)膽腔7內(nèi), 裸絲4穿過(guò)氧化陶瓷管8經(jīng)燒結(jié)過(guò)絲輪13連接至微波燒結(jié)爐14,燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔15設(shè)置于微波燒結(jié)爐14外殼內(nèi),燒結(jié)陶瓷管16穿接于燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔15內(nèi),燒結(jié)微波發(fā)生器17對(duì)應(yīng)燒結(jié)陶瓷管16設(shè)置于燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔15內(nèi),裸絲4穿過(guò)燒結(jié)陶瓷管16連接至過(guò)絲裝置19 ;過(guò)絲裝置19包括一壓絲輪20、兩導(dǎo)向輪21、22、活塞23、缸套24、彈簧25和接近開(kāi)關(guān)26,裸絲4依次經(jīng)一導(dǎo)向輪21、壓絲輪20和另一導(dǎo)向輪22連接收絲過(guò)絲輪27,壓絲輪20鉸接于活塞23上,送絲經(jīng)壓絲輪兩側(cè)的導(dǎo)向輪壓合在壓絲輪上使活塞23經(jīng)彈簧25 在缸套24內(nèi)呈上下活動(dòng)狀態(tài),彈簧25上下活動(dòng)使彈簧底端的接近開(kāi)關(guān)呈接通啟動(dòng)或斷開(kāi)關(guān)閉燒結(jié)、氧化微波發(fā)生器狀態(tài);裸絲4經(jīng)收絲過(guò)絲輪27、定速輪28由收絲盤29收絲,收絲盤連接收絲電機(jī),定速輪連接定速電機(jī);微波氧化爐6內(nèi)設(shè)有對(duì)應(yīng)氧化陶瓷管8內(nèi)送絲的氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀10,氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀10連接氧化微波發(fā)生器9 ;微波氧化爐6內(nèi)設(shè)有帶數(shù)字氣體流量控制閥12的保護(hù)氣送氣管11 ;微波燒結(jié)爐14內(nèi)設(shè)有對(duì)應(yīng)燒結(jié)陶瓷管16內(nèi)送絲的燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀18,燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀18連接燒結(jié)微波發(fā)生器17。裸絲由送絲電源經(jīng)送絲控制裝置控制送絲盤向微波氧化爐送絲,裸絲穿過(guò)氧化陶瓷管,數(shù)字氣體流量控制閥打開(kāi)對(duì)氧化金屬內(nèi)膽腔送氫氣或石油天然氣保護(hù),氧化微波發(fā)生器對(duì)氧化陶瓷管內(nèi)裸絲在還原氣氛下加熱;還原氣氛下加熱后的裸絲送入微波燒結(jié)爐,在微波燒結(jié)爐穿過(guò)燒結(jié)陶瓷管,燒結(jié)微波發(fā)生器對(duì)燒結(jié)陶瓷管內(nèi)裸絲進(jìn)行氧化燒結(jié);氧化燒結(jié)后的裸絲依次由壓絲輪、定速輪送至收絲輪收絲。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案,送絲盤可設(shè)置多個(gè)同步送絲,氧化陶瓷管和燒結(jié)陶瓷管可設(shè)置多組配合多個(gè)送絲盤進(jìn)行氧化、燒結(jié),最終由多個(gè)收絲盤分別收絲,便于提高工作效率,且在各電器件的控制上可使用獨(dú)立電源開(kāi)關(guān)、鍵盤等,或使用控制系統(tǒng)30,由接近開(kāi)關(guān)、紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀對(duì)其輸送測(cè)試信號(hào)后綜合計(jì)算、控制送絲盤、氧化微波發(fā)生器、燒結(jié)微波發(fā)生器、定速輪和收絲盤;因此,盡管本說(shuō)明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,但是,本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換;而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn),其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求1.一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于包括送絲裝置、微波氧化爐、微波燒結(jié)爐、過(guò)絲裝置和收絲裝置,送絲裝置依次送絲連接微波氧化爐和微波燒結(jié)爐,微波燒結(jié)爐收絲連接收絲裝置;所述微波燒結(jié)爐和微波氧化爐的微波發(fā)生器均由過(guò)絲裝置上過(guò)絲狀態(tài)控制呈啟閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述送絲裝置包括一只以上的送絲盤、送絲控制器和送絲電源,送絲電源經(jīng)送絲控制器控制連接一只以上的送絲盤送絲連接微波氧化爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述微波氧化爐包括氧化爐外殼、氧化爐金屬內(nèi)膽腔、氧化陶瓷管和氧化微波發(fā)生器,氧化爐金屬內(nèi)膽腔設(shè)置于氧化爐外殼內(nèi),氧化陶瓷管穿接于氧化爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),氧化微波發(fā)生器對(duì)應(yīng)氧化陶瓷管設(shè)置于氧化爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),送絲裝置送絲穿過(guò)氧化陶瓷管連接至微波燒結(jié)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述微波燒結(jié)爐包括燒結(jié)爐外殼、燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔、陶瓷管和燒結(jié)微波發(fā)生器,燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔設(shè)置于燒結(jié)爐外殼內(nèi),燒結(jié)陶瓷管穿接于燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),燒結(jié)微波發(fā)生器對(duì)應(yīng)燒結(jié)陶瓷管設(shè)置于燒結(jié)爐金屬內(nèi)膽腔內(nèi),微波氧化爐送絲穿過(guò)燒結(jié)陶瓷管連接至過(guò)絲裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述過(guò)絲裝置包括一壓絲輪、兩導(dǎo)向輪、活塞、缸套、彈簧和接近開(kāi)關(guān),燒結(jié)陶瓷管依次經(jīng)一導(dǎo)向輪、壓絲輪和另一導(dǎo)向輪送絲連接收絲裝置,壓絲輪鉸接于活塞上,送絲經(jīng)壓絲輪兩側(cè)的導(dǎo)向輪壓合在壓絲輪上使活塞經(jīng)彈簧在缸套內(nèi)呈上下活動(dòng)狀態(tài),彈簧上下活動(dòng)使彈簧底端的接近開(kāi)關(guān)呈接通啟動(dòng)或斷開(kāi)關(guān)閉微波燒結(jié)爐和微波氧化爐的微波發(fā)生器狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述收絲裝置包括一只以上的收絲盤和對(duì)應(yīng)收絲盤設(shè)置的定速輪,收絲盤連接收絲電機(jī),定速輪連接定速電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述微波氧化爐內(nèi)設(shè)有對(duì)應(yīng)氧化陶瓷管內(nèi)送絲的氧化紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述微波氧化爐內(nèi)設(shè)有帶數(shù)字氣體流量控制閥的保護(hù)氣送氣管。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于所述微波燒結(jié)爐內(nèi)設(shè)有對(duì)應(yīng)燒結(jié)陶瓷管內(nèi)送絲的燒結(jié)紅外溫度測(cè)量測(cè)控儀。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種杜美絲微波加熱生產(chǎn)系統(tǒng),包括送絲裝置、微波燒結(jié)爐、微波氧化爐、過(guò)絲裝置和收絲裝置,送絲裝置依次送絲連接微波氧化爐和微波燒結(jié)爐,微波燒結(jié)爐收絲連接收絲裝置;所述微波燒結(jié)爐和微波氧化爐的微波發(fā)生器均由過(guò)絲裝置上過(guò)絲狀態(tài)控制呈啟閉狀態(tài)。通過(guò)控制杜美絲材料送絲速度、加熱溫度、氧化溫度確保無(wú)CuO、高純度、納米級(jí)Cu2O的快速生成,配合壓絲裝置實(shí)現(xiàn)空載停機(jī)保護(hù),實(shí)現(xiàn)全程數(shù)字化控制,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、操作方便,能源利用率高,使用成本低等優(yōu)點(diǎn),該系統(tǒng)制備的杜美絲材料外層無(wú)CuO生成,在后續(xù)鉑玻璃熔封時(shí)無(wú)色差、無(wú)氣泡,質(zhì)量性能高。
文檔編號(hào)C23C8/12GK202830153SQ20122038913
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者樊偉, 常建艮, 陸余圣 申請(qǐng)人:樊偉