JPS6310102B2 - - Google Patents
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- JPS6310102B2 JPS6310102B2 JP58220508A JP22050883A JPS6310102B2 JP S6310102 B2 JPS6310102 B2 JP S6310102B2 JP 58220508 A JP58220508 A JP 58220508A JP 22050883 A JP22050883 A JP 22050883A JP S6310102 B2 JPS6310102 B2 JP S6310102B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/0203—Cooling non-optical fibres drawn or extruded from bushings, nozzles or orifices
- C03B37/0209—Cooling non-optical fibres drawn or extruded from bushings, nozzles or orifices by means of a solid heat sink, e.g. cooling fins
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶融ガラス等の無機質繊維原料を多
数のノズルから吐出させて紡糸するために用いる
繊維形成用ブツシングに関する。
数のノズルから吐出させて紡糸するために用いる
繊維形成用ブツシングに関する。
繊維形成用ブツシングは溶融している繊維原料
を入れるPtもしくはPt合金製であつて通常第１
図から第４図に示すような構造をしている。第１
図は紡糸状態を示す全体側面図、第２図は繊維形
成用ブツシングの底面からの部分斜視図、第３図
は部分底面図、第４図はノズルと冷却用フインの
状態を示す部分拡大図であり、図において、１は
切頭長方角錘状の繊維原料の貯蔵容器本体、２は
貯蔵容器本体１の底板に突設させたノズル、３は
ノズル２から吐出される無機質繊維を冷却する冷
却用フインであり、第３図に示す如くノズル２の
列の間にノズル２および貯蔵容器本体１に触れな
いように配置されており、熱伝導性の良い材料と
してAgが用いられている。４は冷却用フイン３
を冷却させる水冷用パイプであり、この水冷用パ
イプ４によつて冷却用フイン３は一連に連続され
ている。５は加熱用電極で貯蔵容器本体１内の繊
維原料を溶融状態の温度に保つている。
を入れるPtもしくはPt合金製であつて通常第１
図から第４図に示すような構造をしている。第１
図は紡糸状態を示す全体側面図、第２図は繊維形
成用ブツシングの底面からの部分斜視図、第３図
は部分底面図、第４図はノズルと冷却用フインの
状態を示す部分拡大図であり、図において、１は
切頭長方角錘状の繊維原料の貯蔵容器本体、２は
貯蔵容器本体１の底板に突設させたノズル、３は
ノズル２から吐出される無機質繊維を冷却する冷
却用フインであり、第３図に示す如くノズル２の
列の間にノズル２および貯蔵容器本体１に触れな
いように配置されており、熱伝導性の良い材料と
してAgが用いられている。４は冷却用フイン３
を冷却させる水冷用パイプであり、この水冷用パ
イプ４によつて冷却用フイン３は一連に連続され
ている。５は加熱用電極で貯蔵容器本体１内の繊
維原料を溶融状態の温度に保つている。
６は無機質繊維、７は繊維巻取装置である。
以上のような繊維形成用ブツシングによつて無
機質繊維は紡糸されるが、従来より紡糸される無
機質繊維の直径に対する許容度は非常に小さく、
特に近時、電子工業の発達に伴ない無機質繊維の
需要は急激に増加すると共に品質については更に
直径など寸法精度の高さが要求されるようになつ
た。
機質繊維は紡糸されるが、従来より紡糸される無
機質繊維の直径に対する許容度は非常に小さく、
特に近時、電子工業の発達に伴ない無機質繊維の
需要は急激に増加すると共に品質については更に
直径など寸法精度の高さが要求されるようになつ
た。
そこで、上記の高い精度を満すためには原料組
成、電流加熱するときの電気的条件、繊維形成用
ブツシングの機械的精度および耐火材等と組合せ
たときの取付状態、溶融原料の保持温度などの安
定化を計る必要があり、これ等がノズルから吐出
されるときの溶融繊維原料の適正粘度を保つ条件
になる。
成、電流加熱するときの電気的条件、繊維形成用
ブツシングの機械的精度および耐火材等と組合せ
たときの取付状態、溶融原料の保持温度などの安
定化を計る必要があり、これ等がノズルから吐出
されるときの溶融繊維原料の適正粘度を保つ条件
になる。
そこで、ノズルから極微細な無機質繊維を安定
して連続的に吐出させるために従来から冷却用フ
イン３が配置されている。
して連続的に吐出させるために従来から冷却用フ
イン３が配置されている。
この冷却用フイン３は吐出個所周囲を囲むこと
によつて風や塵埃等の外的影響から守ると共にノ
ズル２と吐出される無機質繊維を瞬間的に冷却す
るためであり、従つてその材質は上記した如く金
属中で最も熱伝導がすぐれているAgが一般に用
いられている。この冷却用フイン３を水冷用パイ
プ４に連結することによつてノズル近傍の熱を効
率的に吸収している。
によつて風や塵埃等の外的影響から守ると共にノ
ズル２と吐出される無機質繊維を瞬間的に冷却す
るためであり、従つてその材質は上記した如く金
属中で最も熱伝導がすぐれているAgが一般に用
いられている。この冷却用フイン３を水冷用パイ
プ４に連結することによつてノズル近傍の熱を効
率的に吸収している。
無機質繊維を溶融ガラスとした場合一般にその
温度は1200℃〜1400℃程度に保持されているた
め、ノズル２の至近距離に配置してある冷却用フ
イン３の温度もかなり高温にさらされる。第５図
は設置後140時間を経過したときの厚さ1.2mmの
Agによる冷却用フインの断面組成を示す写真で
あり、結晶粒は厚さとほぼ同じ大きさにまで成長
している。このことからも冷却用フインが如何に
高温にさらされているかが解かる。
温度は1200℃〜1400℃程度に保持されているた
め、ノズル２の至近距離に配置してある冷却用フ
イン３の温度もかなり高温にさらされる。第５図
は設置後140時間を経過したときの厚さ1.2mmの
Agによる冷却用フインの断面組成を示す写真で
あり、結晶粒は厚さとほぼ同じ大きさにまで成長
している。このことからも冷却用フインが如何に
高温にさらされているかが解かる。
また、Cuも熱伝導にすぐれるし、安価である
が、高温における酸化が激しく、ノズル近傍の冷
却効果が充分に期待できなくなる。従つて冷却フ
インの材料としてはAgが用いられているもので
あるが、Agは周知の如く硫黄との化合物をつく
り易く、大気中に存在する極く微量の硫黄分にさ
え侵される。従つて、溶融ガラスの原材料に存在
する少なからぬ硫黄分は冷却フインに大きな悪影
響をおよぼしている。
が、高温における酸化が激しく、ノズル近傍の冷
却効果が充分に期待できなくなる。従つて冷却フ
インの材料としてはAgが用いられているもので
あるが、Agは周知の如く硫黄との化合物をつく
り易く、大気中に存在する極く微量の硫黄分にさ
え侵される。従つて、溶融ガラスの原材料に存在
する少なからぬ硫黄分は冷却フインに大きな悪影
響をおよぼしている。
つまり、ノズルから吐出された半溶融状態のガ
ラス繊維から発生した硫化性ガスは高温に維持さ
れたAgの冷却用フインと極めて容易に反応して
主として結晶粒界に硫化Agを生成してしまう。
これは時間の経過とともに表面から内部に向つて
進行して脆化し、層状に欠落損耗を起すことにな
る。
ラス繊維から発生した硫化性ガスは高温に維持さ
れたAgの冷却用フインと極めて容易に反応して
主として結晶粒界に硫化Agを生成してしまう。
これは時間の経過とともに表面から内部に向つて
進行して脆化し、層状に欠落損耗を起すことにな
る。
このような硫化Agによる冷却用フイン内部の
欠陥は、熱伝導度を低下させ、加えて欠落損耗に
よるボリウムの減少は冷却効率を著しく低下させ
て、正常なガラス繊維が得られないことになる。
欠陥は、熱伝導度を低下させ、加えて欠落損耗に
よるボリウムの減少は冷却効率を著しく低下させ
て、正常なガラス繊維が得られないことになる。
また、高温に保持されたPtまたはPt合金の繊
維形成用ブツシングの表面に冷却用フインである
Agが接触すると、AgはPtまたはPt合金の粒界に
急速に侵出し、ある応力が加わると瞬時に脆性破
壊を起す。すなわち、冷却用フインは繊維形成用
ブツシングおよびノズルと至近距離に配置されて
いるために冷却用フインの移動によつて上記のよ
うな事故が発生する。
維形成用ブツシングの表面に冷却用フインである
Agが接触すると、AgはPtまたはPt合金の粒界に
急速に侵出し、ある応力が加わると瞬時に脆性破
壊を起す。すなわち、冷却用フインは繊維形成用
ブツシングおよびノズルと至近距離に配置されて
いるために冷却用フインの移動によつて上記のよ
うな事故が発生する。
この冷却用フインの移動原因は以下のような要
因による。その第１は繊維形成用ブツシング内の
溶融原料の重量に起因する変形などによる冷却用
フインとの直接接触、第２は吐出した無機質繊維
と冷却用フインとの接触などによる極部的な揮発
Agの付着、第３は硫化Agの揮発→分解などによ
るAgの自然堆積等があるが現在これ等に対する
決定的な防止策は無い。
因による。その第１は繊維形成用ブツシング内の
溶融原料の重量に起因する変形などによる冷却用
フインとの直接接触、第２は吐出した無機質繊維
と冷却用フインとの接触などによる極部的な揮発
Agの付着、第３は硫化Agの揮発→分解などによ
るAgの自然堆積等があるが現在これ等に対する
決定的な防止策は無い。
さらに、Agの放射率は金属中で最も小さい元
素の１つであり、このためノズル近傍の熱を反射
し易く、冷却効率が非常に悪い。
素の１つであり、このためノズル近傍の熱を反射
し易く、冷却効率が非常に悪い。
そこで、熱の放射率がAgより大きくかつ耐硫
化性に富み、しかもPtやPt合金と接触してもさ
したる悪い影響をおよぼさない元素でAgを覆う
ことが考えられる。それらの元素としてはAu、
Pd、Pt、Ｗ、Ti、Zr、Ni等がある。しかしNi、
Ｗ、TiおよびZrの卑金属系は高温状態での耐酸
化性が著しく劣るために使用することができない
ことがわかつた。
化性に富み、しかもPtやPt合金と接触してもさ
したる悪い影響をおよぼさない元素でAgを覆う
ことが考えられる。それらの元素としてはAu、
Pd、Pt、Ｗ、Ti、Zr、Ni等がある。しかしNi、
Ｗ、TiおよびZrの卑金属系は高温状態での耐酸
化性が著しく劣るために使用することができない
ことがわかつた。
そこで本発明は上記した諸欠点を解決すること
を目的とし、AgをPdもしくはPd合金で覆うこと
により上記の欠点を解決するもので、Pdもしく
はPd合金によつてパイプを作り、このパイプ中
にAg丸棒を嵌合し、N2ガス中で拡散処理して
AgとPdもしくはPd合金の間に3μ以上の拡散層を
形成すると共にPdもしくはPd合金の層を2μ以上
に形成して一体とすることにより、温度勾配の激
しい冷却用フインとして用いて芯材のAgと外皮
のPdもしくはPd合金の熱膨張率の違いからくり
捩り変形を無くして、耐久性がありしかも脆性破
壊等の無い冷却用フインとしたことを特徴とす
る。
を目的とし、AgをPdもしくはPd合金で覆うこと
により上記の欠点を解決するもので、Pdもしく
はPd合金によつてパイプを作り、このパイプ中
にAg丸棒を嵌合し、N2ガス中で拡散処理して
AgとPdもしくはPd合金の間に3μ以上の拡散層を
形成すると共にPdもしくはPd合金の層を2μ以上
に形成して一体とすることにより、温度勾配の激
しい冷却用フインとして用いて芯材のAgと外皮
のPdもしくはPd合金の熱膨張率の違いからくり
捩り変形を無くして、耐久性がありしかも脆性破
壊等の無い冷却用フインとしたことを特徴とす
る。
以下に本発明の実施例を説明する。
第１実施例
外径φ15mm、内径φ14.4mm、長さ500mmのPdのパ
イプに直径14.35mm、長さ700mmのAgの丸棒を挿
入嵌合し、14.9mmの直径を有する丸ダイスにて引
抜いてPdパイプとAg丸棒とを密着せしめて復合
材とする。
イプに直径14.35mm、長さ700mmのAgの丸棒を挿
入嵌合し、14.9mmの直径を有する丸ダイスにて引
抜いてPdパイプとAg丸棒とを密着せしめて復合
材とする。
この密着した複合材をN2ガス中で900℃にて２
時間加熱して予備加熱を行なつた。次に、直径
14.8mmのダイスによつて再び引抜き、N2ガス中
920℃にて２時間の拡散処理を行なつた。
時間加熱して予備加熱を行なつた。次に、直径
14.8mmのダイスによつて再び引抜き、N2ガス中
920℃にて２時間の拡散処理を行なつた。
その後にリボンロールによつて厚さ1.2mm、巾
10mmに加工して長さ50mmで切断し、600℃の歪取
り焼鈍を行なつて短冊状の複合材による冷却用フ
インを作成した。
10mmに加工して長さ50mmで切断し、600℃の歪取
り焼鈍を行なつて短冊状の複合材による冷却用フ
インを作成した。
このようにしたPdとAgの複合材による冷却用
フインによると、熱伝導性のすぐれたAgの周面
を耐硫化性、耐脆弱性および熱吸収性にすぐれて
いるPdで覆い、その工程を嵌合→予備拡散→塑
性加工→拡散処理→塑性加工→歪取り焼鈍の一連
の製造工程を経てAgとPdの間に3μ以上の拡散層
を形成して一体としてある。
フインによると、熱伝導性のすぐれたAgの周面
を耐硫化性、耐脆弱性および熱吸収性にすぐれて
いるPdで覆い、その工程を嵌合→予備拡散→塑
性加工→拡散処理→塑性加工→歪取り焼鈍の一連
の製造工程を経てAgとPdの間に3μ以上の拡散層
を形成して一体としてある。
この拡散層を形成した意義を以下に述べる。
冷却用フイン３の冷却パイプ４と接続された部
分とその反対方向の端部までおよび冷却用フイン
３の上部３ａおよび下部３ｂ等の各個所における
温度勾配が激しいため、もし全く拡散層が存在し
ない場合には芯材のAgと外皮のPdとの熱膨張率
が違いから生じる捩り変形が大きく、厳格な寸法
規格に合致する無機質繊維を引出すことができな
い。また、Pdの膨張率はAgの膨張率の２分の１
程度であるために急速な拡散処理を行なうと複合
材として均一性に欠けるため、予備拡散を経て本
拡散処理を行なつた。このように拡散層の形成は
欠くことのできない要件となる。
分とその反対方向の端部までおよび冷却用フイン
３の上部３ａおよび下部３ｂ等の各個所における
温度勾配が激しいため、もし全く拡散層が存在し
ない場合には芯材のAgと外皮のPdとの熱膨張率
が違いから生じる捩り変形が大きく、厳格な寸法
規格に合致する無機質繊維を引出すことができな
い。また、Pdの膨張率はAgの膨張率の２分の１
程度であるために急速な拡散処理を行なうと複合
材として均一性に欠けるため、予備拡散を経て本
拡散処理を行なつた。このように拡散層の形成は
欠くことのできない要件となる。
第２実施例
外経φ15mm、内径φ14.4mm、長さ500mmの95Pd−
Irのパイプに直径14.35mm、長さ700mmのAgの丸棒
を挿入嵌合し、14.9mmの直径を有する丸ダイスに
て引抜いて95Pd−IrパイプとAg丸棒とを密着せ
しめて複合材とする。
Irのパイプに直径14.35mm、長さ700mmのAgの丸棒
を挿入嵌合し、14.9mmの直径を有する丸ダイスに
て引抜いて95Pd−IrパイプとAg丸棒とを密着せ
しめて複合材とする。
この密着せしめた複合材をN2ガス中900℃にて
２時間加熱して予備加熱を行なつた。次に、直径
14.8mmのダイスによつて再び引抜き、N2ガス中
920℃にて２時間の拡散処理を行なつた。
２時間加熱して予備加熱を行なつた。次に、直径
14.8mmのダイスによつて再び引抜き、N2ガス中
920℃にて２時間の拡散処理を行なつた。
その後にリボンロールによつて厚さ1.2mm、巾
10mmに加工して長さ50mmで切断し、600℃の歪取
り焼鈍を行なつて短冊状の複合材による冷却用フ
インを作成した。
10mmに加工して長さ50mmで切断し、600℃の歪取
り焼鈍を行なつて短冊状の複合材による冷却用フ
インを作成した。
同様の方法で60Pd−Au、80Pd−Ru、95Pd−
PtのそれぞれのパイプとAgの丸棒による複合材
による冷却用フインを作り、実装テストを行なつ
た。
PtのそれぞれのパイプとAgの丸棒による複合材
による冷却用フインを作り、実装テストを行なつ
た。
その実装テストの結果、Agだけによる冷却用
フインは第６図の写真に示す如く硫化が進行して
欠落損耗が非常に激しく使用初期の厚さの半分程
度に減耗している。
フインは第６図の写真に示す如く硫化が進行して
欠落損耗が非常に激しく使用初期の厚さの半分程
度に減耗している。
これに対し、複合材による冷却用フインは第７
図の写真に示す如く硫黄などの腐食性物質に侵さ
れることなく健全な状態を保つていた。
図の写真に示す如く硫黄などの腐食性物質に侵さ
れることなく健全な状態を保つていた。
なお、Pd合金の使用可能の合金率はPd−Ir
（0.01〜30％）Pd−Au（0.01〜60％）、Pd−Ru
（0.01〜20％）、Pd−Pt（0.01〜50％）である。
（0.01〜30％）Pd−Au（0.01〜60％）、Pd−Ru
（0.01〜20％）、Pd−Pt（0.01〜50％）である。
以上の如く、本発明によると熱伝導性にすぐれ
るAgの周面を耐硫化性、耐脆弱性および熱吸収
性にすぐれるPdもしくはPd合金で覆い、しかも
AgとPdもしくはPd合金との間に拡散層を形成し
て複合材としたことにより、熱伝導性を落すこと
なく耐久性のある冷却用フインとすることができ
る。
るAgの周面を耐硫化性、耐脆弱性および熱吸収
性にすぐれるPdもしくはPd合金で覆い、しかも
AgとPdもしくはPd合金との間に拡散層を形成し
て複合材としたことにより、熱伝導性を落すこと
なく耐久性のある冷却用フインとすることができ
る。
第１図は紡糸状態を示す全体側面図、第２図は
繊維形成用ブツシングの底面からの部分斜視図、
第３図は部分底面図、第４図はノズルと冷却用フ
インの状態を示す部分拡大図、第５図はAg冷却
用フインの断面組織を示す写真、第６図はAgに
による冷却用フインの欠落損耗状態を示す写真、
第７図は本発明の複合材による冷却用フインの状
態を示す写真である。 １……貯蔵容器本体、２……ノズル、３……冷
却用フイン、４……水冷用パイプ。
繊維形成用ブツシングの底面からの部分斜視図、
第３図は部分底面図、第４図はノズルと冷却用フ
インの状態を示す部分拡大図、第５図はAg冷却
用フインの断面組織を示す写真、第６図はAgに
による冷却用フインの欠落損耗状態を示す写真、
第７図は本発明の複合材による冷却用フインの状
態を示す写真である。 １……貯蔵容器本体、２……ノズル、３……冷
却用フイン、４……水冷用パイプ。
Claims (1)
- １ 繊維原料の貯蔵容器本体の底板に複数のノズ
ルを整列して突設させ、そのノズル列の間にノズ
ルおよび貯蔵容器本体に触れないように水冷用パ
イプに連結した冷却用フインを配置した繊維形成
用ブツシングにおいて、冷却用フインとしてAg
の周面にPdもしくはPd合金を3μ以上の拡散層を
形成して一体化し、塑性加工により所定形状にし
た後に歪取り焼鈍を行なつた複合材を用いること
を特徴とする繊維形成用ブツシング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22050883A JPS60112639A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 繊維形成用ブツシング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22050883A JPS60112639A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 繊維形成用ブツシング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60112639A JPS60112639A (ja) | 1985-06-19 |
| JPS6310102B2 true JPS6310102B2 (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=16752123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22050883A Granted JPS60112639A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 繊維形成用ブツシング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60112639A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244483A (en) * | 1991-04-04 | 1993-09-14 | Manville Corporation | Apparatus for producing glass filaments |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5335854A (en) * | 1976-09-13 | 1978-04-03 | Tecumseh Products Co | Balllanddsocket joint and method of manufacturing |
-
1983
- 1983-11-25 JP JP22050883A patent/JPS60112639A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5335854A (en) * | 1976-09-13 | 1978-04-03 | Tecumseh Products Co | Balllanddsocket joint and method of manufacturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60112639A (ja) | 1985-06-19 |
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