CN103572196A

CN103572196A - 一种杜美丝微波加热生产系统

Info

Publication number: CN103572196A
Application number: CN201210279237.9A
Authority: CN
Inventors: 樊伟; 常建艮; 陆余圣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-02-12

Abstract

本发明公开了一种杜美丝微波加热生产系统，包括送丝装置、微波烧结炉、微波氧化炉、过丝装置和收丝装置，送丝装置依次送丝连接微波氧化炉和微波烧结炉，微波烧结炉收丝连接收丝装置；所述微波烧结炉和微波氧化炉的微波发生器均由过丝装置上过丝状态控制呈启闭状态。通过控制杜美丝材料送丝速度、加热温度、氧化温度确保无CuO、高纯度、纳米级Cu₂O的快速生成，配合压丝装置实现空载停机保护，实现全程数字化控制，具有结构简单、性能可靠、操作方便，能源利用率高，使用成本低等优点，该系统制备的杜美丝材料外层无CuO生成，在后续铂玻璃熔封时无色差、无气泡，质量性能高。

Description

一种杜美丝微波加热生产系统

技术领域

本发明涉及一种杜美丝制造系统，具体说是一种利用微波加热氧化、烧结使铁镍合金镀铜层杜美丝快速生成Cu₂O层面的杜美丝微波加热生产系统。

背景技术

普通红色、黄色、无硼杜美丝，在生成Cu₂O过程时都是在H₂或液化石油气环境场合中采用普通工频电炉加热至800-1380℃度。这一慢加热的时间过程，极易影响成品杜美丝的气密性和保存条件以及表面色差。此后再经涂硼后烧结成保护Cu₂O层面，对半导体器件用杜美丝还存在钠离子沾污，从而形成杜美丝产品供于光、电源市场。

现有专利号为00112365.3公开的一种黄色杜美丝的制备方法及装置，采用裸丝还原气氛下加热；复硼；加热氧化；快速冷却制备，其铁镍合金芯金属镀铜层慢速温度氧化，里层生成Cu₂O，最外层则生成CuO。红色Cu₂O能熔于玻璃，而黑色CuO不能熔于玻璃，生产杜美丝的过程中不能全部形成高纯度、纳米级的Cu₂O层，则在与铂组玻璃熔封过程中，残留在丝表面的少量CuO就不能熔于玻璃中，而熔封时CuO在高温下就会按下列方式：

转变成红色的Cu₂O并释放出O₂造成熔封在铂组玻璃中的杜美丝周围产生汽泡，从而影响气密性；另外，在送裸丝加热、还原时，如送丝出现故障或意外断丝时，易形成空载加热，造成能源浪费，使用性能不稳定。

发明内容

本发明的内容是针对现有慢加热技术生成Cu₂O中存在的问题，提供了一种结构简单、性能可靠、操作方便，能源利用率高，使用成本低，外层无CuO生成的杜美丝微波加热生产系统，应用于杜美丝生产线中使铁镍合金覆(镀)铜层快速生成高纯度、纳米级Cu₂O粒子。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：包括送丝装置、微波烧结炉、微波氧化炉、过丝装置和收丝装置，送丝装置依次送丝连接微波氧化炉和微波烧结炉，微波烧结炉收丝连接收丝装置；所述微波烧结炉和微波氧化炉的微波发生器均由过丝装置上过丝状态控制呈启闭状态。

进一步地，所述送丝装置包括一只以上的送丝盘、送丝控制器和送丝电源，送丝电源经送丝控制器控制连接一只以上的送丝盘送丝连接微波氧化炉。

进一步地，所述微波氧化炉包括氧化炉外壳、氧化炉金属内胆腔、氧化陶瓷管和氧化微波发生器，氧化炉金属内胆腔设置于氧化炉外壳内，氧化陶瓷管穿接于氧化炉金属内胆腔内，氧化微波发生器对应氧化陶瓷管设置于氧化炉金属内胆腔内，送丝装置送丝穿过氧化陶瓷管连接至微波烧结装置。

进一步地，所述微波烧结炉包括烧结炉外壳、烧结炉金属内胆腔、陶瓷管和烧结微波发生器，烧结炉金属内胆腔设置于烧结炉外壳内，烧结陶瓷管穿接于烧结炉金属内胆腔内，烧结微波发生器对应烧结陶瓷管设置于烧结炉金属内胆腔内，微波氧化炉送丝穿过烧结陶瓷管连接至过丝装置。

进一步地，所述过丝装置包括一压丝轮、两导向轮、活塞、缸套、弹簧和接近开关，烧结陶瓷管依次经一导向轮、压丝轮和另一导向轮送丝连接收丝装置，压丝轮铰接于活塞上，送丝经压丝轮两侧的导向轮压合在压丝轮上使活塞经弹簧在缸套内呈上下活动状态，弹簧上下活动使弹簧底端的接近开关呈接通启动或断开关闭微波烧结炉和微波氧化炉的微波发生器状态。

进一步地，所述收丝装置包括一只以上的收丝盘和对应收丝盘设置的定速轮，收丝盘连接收丝电机，定速轮连接定速电机。

进一步地，所述微波氧化炉内设有对应氧化陶瓷管内送丝的氧化红外温度测量测控仪，氧化红外温度测量测控仪连接微波氧化炉的微波发生器。

进一步地，所述微波氧化炉内设有带数字气体流量控制阀的保护气送气管。

进一步地，所述微波烧结炉内设有对应烧结陶瓷管内送丝的烧结红外温度测量测控仪，烧结红外温度测量测控仪连接微波烧结炉的微波发生器。

裸丝由送丝电源经送丝控制装置控制送丝盘向微波氧化炉送丝，裸丝穿过氧化陶瓷管，数字气体流量控制阀打开对氧化金属内胆腔送氢气或石油天然气保护，氧化微波发生器对氧化陶瓷管内裸丝在还原气氛下加热；还原气氛下加热后的裸丝送入微波烧结炉，在微波烧结炉穿过烧结陶瓷管，烧结微波发生器对烧结陶瓷管内裸丝进行氧化烧结；氧化烧结后的裸丝依次由压丝轮、定速轮送至收丝盘收丝。

采用以上技术方案，本发明的有益效果是：

1、采用微波发生器对铁镍合金覆铜层裸丝加热，氧化、烧结，被加热裸丝温度升高均匀且迅速，有利于晶核同时生成，粒子之间的毛细作用有利于小粒子按照一定的排列方式彼此组装成一定的形状，同时水分子在电磁场下不断转向，起到微搅拌作用，有利于均匀粒子的生成，提高加热，氧化、烧结速度，高纯度、纳米级CU₂O快速生成使铜的最外层不产生CuO，从而提高了杜美丝产品的内在质量以及后续铂玻璃熔封的气密性，杜美丝产品无表面色差，将原工艺普通杜美丝80-90％的成品率提高至99.8％以上，且微波快速加热新方法比传统工频电炉加热方法减少热能损耗85％以上，改善了杜美丝生产线的工作环境，节约了能源，生产出的杜美丝无需特定的保存环境，降低了生产运营成本；

2、氧化、烧结后的杜美丝经压丝装置送至收丝装置，当杜美丝正常送丝时，压丝轮经活塞、缸套、弹簧控制接近开关依次启动氧化、烧结微波发生器的工作继电器开关，使氧化、烧结微波发生器正常工作；当裸丝送丝发生意外断丝时，压丝轮经活塞、缸套、弹簧控制接近开关依次断开氧化、烧结微波发生器的工作继电器开关，氧化、烧结微波发生器断电停止工作，同时接近开关控制数字气体流量控制阀随氧化、烧结微波发生器同步工作或停止，避免系统空载运行，能有效延长系统使用寿命，确保使用性能稳定，使用安全，进一步节约能源；

3、氧化、烧结红外温度测量测控仪分别测控内裸丝加热温度，从而控制微波氧化、烧结炉的微波发生器的工作效率，满足氧化、烧结要求的实时调整；由氧化、烧结红外温度测量测控仪探测氧化、烧结温度决定收丝装置定速轮速度快慢，在保证送入收丝装置定速轮的裸丝不缩线的情况下，由送丝控制器控制调整送丝轮送丝速度，满足实时送丝速度的调整。

本发明通过控制杜美丝材料送丝速度、加热、氧化、烧结温度确保无CuO、高纯度、纳米级CU₂O的快速生成，配合压丝装置实现空载停机保护，实现全程数字化控制，具有结构简单、性能可靠、操作方便，能源利用率高，使用成本低等优点，该系统制备的杜美丝材料外层无CuO生成，在后续铂玻璃熔封时无色差、无气泡，质量性能高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明压丝装置结构示意图。

图中：送丝电源1，送丝控制器2，送丝盘3，裸丝4，氧化过丝轮5，微波氧化炉6，氧化炉金属内胆腔7，氧化陶瓷管8，氧化微波发生器9，氧化红外温度测量测控仪10，保护气送气管11，数字气体流量控制阀12，烧结过丝轮13，微波烧结炉14，烧结炉金属内胆腔15，烧结陶瓷管16，烧结微波发生器17，烧结红外温度测量测控仪18，过丝装置19，压丝轮20，导向轮21、22，活塞23，缸套24，弹簧25，接近开关26，收丝过丝轮27，定速轮28，收丝盘29，控制系统30。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

图1、2所示，一种杜美丝微波加热生产系统包括送丝电源1、送丝控制器2、送丝盘3、氧化过丝轮5、微波氧化炉6、氧化炉金属内胆腔7、氧化陶瓷管8、氧化微波发生器9、氧化红外温度测量测控仪10、保护气送气管11、数字气体流量控制阀12、烧结过丝轮13、微波烧结炉14、烧结炉金属内胆腔15、烧结陶瓷管16、烧结微波发生器17、烧结红外温度测量测控仪18、过丝装置19、收丝过丝轮27、定速轮28、收丝盘29和控制系统。送丝电源1经送丝控制器2控制连接一只以上的送丝盘3，一只以上的送丝盘3将裸丝4经氧化送丝轮5送至微波氧化炉6内，氧化炉金属内胆腔7设置于微波氧化炉6外壳内，氧化陶瓷管8穿接于氧化炉金属内胆腔7内，氧化微波发生器9对应氧化陶瓷管8设置于氧化炉金属内胆腔7内，裸丝4穿过氧化陶瓷管8经烧结过丝轮13连接至微波烧结炉14，烧结炉金属内胆腔15设置于微波烧结炉14外壳内，烧结陶瓷管16穿接于烧结炉金属内胆腔15内，烧结微波发生器17对应烧结陶瓷管16设置于烧结炉金属内胆腔15内，裸丝4穿过烧结陶瓷管16连接至过丝装置19；过丝装置19包括一压丝轮20、两导向轮21、22、活塞23、缸套24、弹簧25和接近开关26，裸丝4依次经一导向轮21、压丝轮20和另一导向轮22连接收丝过丝轮27，压丝轮20铰接于活塞23上，送丝经压丝轮两侧的导向轮压合在压丝轮上使活塞23经弹簧25在缸套24内呈上下活动状态，弹簧25上下活动使弹簧底端的接近开关呈接通启动或断开关闭烧结、氧化微波发生器状态；裸丝4经收丝过丝轮27、定速轮28由收丝盘29收丝，收丝盘连接收丝电机，定速轮连接定速电机；微波氧化炉6内设有对应氧化陶瓷管8内送丝的氧化红外温度测量测控仪10，氧化红外温度测量测控仪10连接氧化微波发生器9；微波氧化炉6内设有带数字气体流量控制阀12的保护气送气管11；微波烧结炉14内设有对应烧结陶瓷管16内送丝的烧结红外温度测量测控仪18，烧结红外温度测量测控仪18连接烧结微波发生器17。裸丝由送丝电源经送丝控制装置控制送丝盘向微波氧化炉送丝，裸丝穿过氧化陶瓷管，数字气体流量控制阀打开对氧化金属内胆腔送氢气或石油天然气保护，氧化微波发生器对氧化陶瓷管内裸丝在还原气氛下加热；还原气氛下加热后的裸丝送入微波烧结炉，在微波烧结炉穿过烧结陶瓷管，烧结微波发生器对烧结陶瓷管内裸丝进行氧化烧结；氧化烧结后的裸丝依次由压丝轮、定速轮送至收丝轮收丝。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，送丝盘可设置多个同步送丝，氧化陶瓷管和烧结陶瓷管可设置多组配合多个送丝盘进行氧化、烧结，最终由多个收丝盘分别收丝，便于提高工作效率，且在各电器件的控制上可使用独立电源开关、键盘等，或使用控制系统30，由接近开关、红外温度测量测控仪对其输送测试信号后综合计算、控制送丝盘、氧化微波发生器、烧结微波发生器、定速轮和收丝盘；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：包括送丝装置、微波氧化炉、微波烧结炉、过丝装置和收丝装置，送丝装置依次送丝连接微波氧化炉和微波烧结炉，微波烧结炉收丝连接收丝装置；所述微波烧结炉和微波氧化炉的微波发生器均由过丝装置上过丝状态控制呈启闭状态。

2.根据权利要求1所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述送丝装置包括一只以上的送丝盘、送丝控制器和送丝电源，送丝电源经送丝控制器控制连接一只以上的送丝盘送丝连接微波氧化炉。

3.根据权利要求1所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述微波氧化炉包括氧化炉外壳、氧化炉金属内胆腔、氧化陶瓷管和氧化微波发生器，氧化炉金属内胆腔设置于氧化炉外壳内，氧化陶瓷管穿接于氧化炉金属内胆腔内，氧化微波发生器对应氧化陶瓷管设置于氧化炉金属内胆腔内，送丝装置送丝穿过氧化陶瓷管连接至微波烧结装置。

4.根据权利要求1所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述微波烧结炉包括烧结炉外壳、烧结炉金属内胆腔、陶瓷管和烧结微波发生器，烧结炉金属内胆腔设置于烧结炉外壳内，烧结陶瓷管穿接于烧结炉金属内胆腔内，烧结微波发生器对应烧结陶瓷管设置于烧结炉金属内胆腔内，微波氧化炉送丝穿过烧结陶瓷管连接至过丝装置。

5.根据权利要求1所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述过丝装置包括一压丝轮、两导向轮、活塞、缸套、弹簧和接近开关，烧结陶瓷管依次经一导向轮、压丝轮和另一导向轮送丝连接收丝装置，压丝轮铰接于活塞上，送丝经压丝轮两侧的导向轮压合在压丝轮上使活塞经弹簧在缸套内呈上下活动状态，弹簧上下活动使弹簧底端的接近开关呈接通启动或断开关闭微波烧结炉和微波氧化炉的微波发生器状态。

6.根据权利要求1所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述收丝装置包括一只以上的收丝盘和对应收丝盘设置的定速轮，收丝盘连接收丝电机，定速轮连接定速电机。

7.根据权利要求3所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述微波氧化炉内设有对应氧化陶瓷管内送丝的氧化红外温度测量测控仪。

8.根据权利要求3或7所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述微波氧化炉内设有带数字气体流量控制阀的保护气送气管。

9.根据权利要求4所述的一种杜美丝微波加热生产系统，其特征在于：所述微波烧结炉内设有对应烧结陶瓷管内送丝的烧结红外温度测量测控仪。