一种可将玻璃棒拉加热制成玻璃丝的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107253821A(43)申请公布日2017.10.17(21)申请号201710554805.4(22)申请日2017.07.10(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人田英良李建峰王辉王为相志磊王欣鹏李俊杰(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.C03B37/025(2006.01)C03B37/03(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种可将玻璃棒拉加热制成玻璃丝的方法和装置(57)摘要本发明涉及一种可将玻璃棒拉加热制成玻璃丝的方法和装置，所制备的玻璃丝可满足玻璃软化点、退火点及应变点温度测量使用。它是将玻璃棒固定在夹棒装置上，通过柔性细线与送棒装置相联，送棒装置速度可调，将玻璃棒送入由智能控温仪表控制的加热炉内，可调速的牵引机构上安装石墨制的主动轮与张紧轮，将玻璃棒加热拉伸制成玻璃丝，确保玻璃丝圆度和均匀性。CN107253821ACN107253821A权利要求书1/1页1.一种可将玻璃棒加热拉制成玻璃丝的装置，其特征在于，夹棒装置下端用于夹持固定玻璃棒，夹棒装置上端与柔性线相联，柔性线绕过定滑轮固定在棘轮机构上，棘轮机构依靠送棒调速电机提供动力实现转动；热电偶用于测量加热炉炉膛内温度，控温箱上的智能控温仪表控制加热炉温度，加热炉的下方设置有牵引调速电机，牵引调速电机带动主动轮转动，张紧轮将玻璃丝压紧在主动轮上。2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于：控温箱上的智能控温仪表控制加热炉升温到设定温度，玻璃棒加热拉制形成玻璃丝后，被牵引出加热炉；牵引调速电机带动主动轮转动，张紧轮将玻璃丝压紧在主动轮上，主动轮带动张紧轮一起转动，将玻璃丝向下方牵引；当完成一根玻璃棒拉丝时，更换玻璃棒时反向转动棘轮将夹棒装置提起，达到一定高度，将残余玻璃棒更换掉，然后换上一根待用玻璃棒，棘轮机构正向转动由电机驱动，将玻璃棒送入加热炉内。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：玻璃拉丝的牵引速度为1～2m/min为，玻璃适宜的拉丝温度所对应粘度范围为104.7～105.0dPa.s。4.根据权利要求2所述方法，其特征在于：送棒速度调节精度需达到0.01m/min，拉丝温度调节精度达到1℃。2CN107253821A说明书1/4页一种可将玻璃棒拉加热制成玻璃丝的方法和装置技术领域[0001]本发明涉及一种将玻璃棒加热拉制成玻璃丝的方法和装置，所制备的玻璃丝可满足玻璃软化点、退火点及应变点温度测量使用。背景技术[0002]玻璃是一种非晶态材料，在受热过程中其性能表现出连续渐变特性，随着温度升高玻璃粘度逐步下降，其物质状态从刚性体转变成塑性体，进而呈现液体流动特性。[0003]玻璃热成型是从玻璃熔体流动状态快速冷却定型为固体状态，在玻璃熔体的冷却过程中，导致玻璃内部质点偏移平衡位置，产生显著的热应力，必须对玻璃材料进行退火处理来消除热应力，因此玻璃材料的应变点温度和退火点温度对于玻璃生产至关重要。[0004]总之，玻璃黏度对玻璃制造和加工过程起着决定性作用，在玻璃加工制造过程中，因此必须严格参照玻璃的温度-黏度特性曲线，才能保障玻璃的生产制造质量，尤其对于光学玻璃、电子玻璃的应力消除成为关键。[0005]玻璃黏度测量一般在高温区采用同轴旋转测量法(ASTMC-965MeasuringViscosityofGlassAbovetheSofteningPoint；ISO7884-2Determinationofviscositybyrotationviscometers)，可测量101-5dPa·s黏度范围；在中温区采用纤维深长法(ASTMC336采用纤维伸长法的玻璃软化点和应变点的试验方法；ASTMC338玻璃软化点的试验方法)，可测量107.6、1013、1014.5dPa·s黏度所对应的温度。[0006]目前，测量玻璃软化点、退火点及应变点黏度(简称三点黏度)的玻璃试样，要求制备成直径0.65±0.10mm,长度235mm(软化点测量所要求的长度)和305mm(退火点及应变点测量要求长度)，或者满足一些特殊仪器，长度将达470mm，上述玻璃丝直径偏差要求小于0.02mm,因此对玻璃丝的圆度和长度方向的均匀性提出较高要求，如果玻璃丝制作不符合尺寸要求，将对玻璃三点黏度所对应的温度测量产生较大偏差，严重影响测量结果准确性，进而影响玻璃加工制备和热应力消除。[0007]现在，在工矿企业、科研院所和检测机构中，玻璃三点黏度测量用玻璃丝制备普遍采用手工拉制成形，操作人员左右手各持一把平头或尖头金属镊子，选取一块尺寸适中的玻璃颗粒/棒/片，质量大约