金属冷凝涂覆坩埚制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金属冷凝涂覆坩埚，包括：坩埚本体、坩埚盖、与所述坩埚本体配合使用的第一螺钉以及与所述坩埚盖配合使用的第二螺钉，该金属冷凝涂覆坩埚应用于光纤金属冷凝涂覆装置中时具有较高的原料利用率，裸光纤进入液态金属材料时的温度能够得到精确控制，裸光纤表面形成的金属涂覆层的厚度易于控制，能够实现金属涂覆层的连续在线制备，有利于实现批量生产，操作时穿丝简单方便，成功率高，液态金属材料不会从金属冷凝涂覆坩埚的上部溢出，上下螺钉的间隔大小以及该间隔的所在位置可调节，还能够避免裸光纤接触液态金属材料表面的杂质，保证涂覆质量。

Metal Condensation Coated Crucible

【技术实现步骤摘要】
金属冷凝涂覆坩埚
本技术涉及光纤涂覆
，具体而言，涉及一种金属冷凝涂覆坩埚。
技术介绍
随着石英玻璃光纤越来越广泛的应用，光纤的机械稳定性及环境适应性成为光纤应用中的一个重要问题。涂层是光纤的重要组成部分，直接影响着光纤的机械性能和抗外部环境能力。目前广泛采用紫外(UV)固化聚合物对光纤进行保护，其优点是涂覆工艺简单、涂覆速度快、微弯损耗低。然而，聚合物涂层材料具有可渗透性，不能完全阻止光纤与水分接触，光纤接触水分后会导致光纤表面裂纹的缓慢增长，从而影响光纤的机械稳定性。另外，常用的聚合物涂层的正常工作温度小于150℃，若大于限定温度将发生热老化和热氧老化，降低涂层对光纤的保护作用。金属涂层光纤由于涂层的高密封性、高热导率及其化学和热稳定性，能有效隔绝水分和光纤接触，并且在400℃高温时仍能正常工作。此外金属涂层光纤在核工业抗辐射、高温警报系统(火灾等)、光纤温度传感器、耐氢高温系统、空间环境等应用场景中具有不可替代的作用。光纤表面的金属涂层可以用如下几种方法进行制备：溅射法、气相沉积法和冷凝法。溅射法得到的金属涂层密封性差且光纤强度低。沉积法产量低，沉积的光纤短，因此都不合适。目前采用较多的是冷凝法，即将冷却后的光纤通过有限厚度的熔融液态金属材料，光纤的温度低于金属熔点时，液态金属接触到光纤后将冷却成固态金属并以涂层的形式冻结在光纤表面。需要注意的是，光纤和熔融液态金属材料接触的时间不能超过光纤加热到金属熔点的时间，否则冷凝的金属涂层将再次融化。实现金属涂覆的核心为冷凝涂覆装置，然而，现有的冷凝涂覆装置存在原料利用率低、光纤进入液态金属时温度不能精确控制、穿丝困难、液态金属易溢出等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种金属冷凝涂覆坩埚，应用于光纤金属冷凝涂覆装置中时具有较高的原料利用率，裸光纤进入液态金属材料时的温度能够得到精确控制，穿丝简单方便，成功率高，液态金属材料不会从金属冷凝涂覆坩埚的上部溢出，裸光纤表面形成的金属涂覆层的厚度均匀。为实现以上目的，本技术提供一种金属冷凝涂覆坩埚，包括：坩埚本体、坩埚盖、与所述坩埚本体配合使用的第一螺钉以及与所述坩埚盖配合使用的第二螺钉；所述坩埚本体包括第一底板以及与所述第一底板相连的第一侧板；所述坩埚盖包括U形筒体以及与所述U形筒体的顶部外边缘连接的环形盖板，所述U形筒体包括第二底板以及与所述第二底板相连的第二侧板，所述第二侧板远离所述所述第二底板的一端与所述环形盖板相连；所述坩埚盖与所述坩埚本体配合使用时所述环形盖板与所述第一侧板的顶端抵接，所述第二底板与所述第一底板之间的距离小于所述环形盖板与所述第一底板之间的距离；所述第一底板上设有第一螺纹孔，所述第一螺钉可旋拧于所述第一螺纹孔中；所述第二底板上设有第二螺纹孔，所述第二螺钉可旋拧于所述第二螺纹孔中；所述第一螺钉内设有允许裸光纤穿过的第一通孔，所述第二螺钉内设有允许裸光纤穿过的第二通孔。可选的，在所述第二螺钉上朝向所述第一螺钉设置的一端，所述第二通孔的孔壁与所述第二螺钉的端面之间的夹角为直角。可选的，在所述第一螺钉上朝向所述第二螺钉设置的一端，所述第一通孔的孔壁与所述第二螺钉的端面之间的夹角为弧形角。可选的，所述坩埚本体为石墨材料，所述坩埚盖、所述第二螺钉以及所述第一螺钉的材料均为陶瓷材料。可选的，所述第一底板与所述第二底板之间的距离大于5mm并且不超过10mm。可选的，所述第一底板与所述第二底板均为圆形板，所述第一侧板与所述第二侧板均呈圆筒状。可选的，所述第一底板的直径为4.0cm-9.4cm，所述第一侧板的高度大于5cm。可选的，所述第二底板的直径为所述第一底板的直径的1/2。可选的，所述第一通孔与所述第二通孔均为圆孔，并且所述第一通孔与所述第二通孔的直径相同。可选的，所述第一通孔与第二通孔的直径均为150μm-2000μm，所述第一螺钉与第二螺钉的外径均为0.2cm-1cm。本技术的有益效果：本技术的金属冷凝涂覆坩埚具有独特的结构设计，该金属冷凝涂覆坩埚应用于光纤金属冷凝涂覆装置中时具有较高的原料利用率，裸光纤进入液态金属材料时的温度能够得到精确控制，裸光纤表面形成的金属涂覆层的厚度易于控制，能够实现金属涂覆层的连续在线制备，有利于实现批量生产，操作时穿丝简单方便，成功率高，液态金属材料不会从金属冷凝涂覆坩埚的上部溢出，上下螺钉的间隔大小以及该间隔的所在位置可调节，还能够避免裸光纤接触液态金属材料表面的杂质，保证涂覆质量。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对本技术保护范围的限定。图1为本技术的金属冷凝涂覆坩埚的结构示意图；图2为包含图1的金属冷凝涂覆坩埚的光纤金属冷凝涂覆装置的结构示意图；图3为裸光纤进入熔融的液态金属材料时的温度T1与高温炉和光纤金属冷凝涂覆装置的间距z的关系示意图；图4为裸光纤进入熔融的液态金属材料时的温度T1在560℃以下时与高温炉和光纤金属冷凝涂覆装置的间距z的关系示意图。主要元件符号说明：11、坩埚本体；111、第一底板；112、第一侧板；12、坩埚盖；120、筒体；121、第二底板；122、第二侧板；125、环形盖板；21、第一螺钉；211、第一通孔；22、第二螺钉；221、第二通孔；31、加热线圈；32、温度传感器；33、控制器；40、底座；41、第三通孔；50、隔热挡墙；51、固定螺栓；61、惰性气体充气罩；71、第一位置固定件；72、弹性件；73、第二位置固定件；74、位置控制螺栓；81、光纤预制棒；82、裸光纤；83、牵引轮；90、液态金属材料。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下文中，可在本技术的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本技术的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属冷凝涂覆坩埚，其特征在于，包括：坩埚本体、坩埚盖、与所述坩埚本体配合使用的第一螺钉以及与所述坩埚盖配合使用的第二螺钉；所述坩埚本体包括第一底板以及与所述第一底板相连的第一侧板；所述坩埚盖包括U形筒体以及与所述U形筒体的顶部外边缘连接的环形盖板，所述U形筒体包括第二底板以及与所述第二底板相连的第二侧板，所述第二侧板远离所述第二底板的一端与所述环形盖板相连；所述坩埚盖与所述坩埚本体配合使用时所述环形盖板与所述第一侧板的顶端抵接，所述第二底板与所述第一底板之间的距离小于所述环形盖板与所述第一底板之间的距离；所述第一底板上设有第一螺纹孔，所述第一螺钉可旋拧于所述第一螺纹孔中；所述第二底板上设有第二螺纹孔，所述第二螺钉可旋拧于所述第二螺纹孔中；所述第一螺钉内设有允许裸光纤穿过的第一通孔，所述第二螺钉内设有允许裸光纤穿过的第二通孔。

【技术特征摘要】
1.一种金属冷凝涂覆坩埚，其特征在于，包括：坩埚本体、坩埚盖、与所述坩埚本体配合使用的第一螺钉以及与所述坩埚盖配合使用的第二螺钉；所述坩埚本体包括第一底板以及与所述第一底板相连的第一侧板；所述坩埚盖包括U形筒体以及与所述U形筒体的顶部外边缘连接的环形盖板，所述U形筒体包括第二底板以及与所述第二底板相连的第二侧板，所述第二侧板远离所述第二底板的一端与所述环形盖板相连；所述坩埚盖与所述坩埚本体配合使用时所述环形盖板与所述第一侧板的顶端抵接，所述第二底板与所述第一底板之间的距离小于所述环形盖板与所述第一底板之间的距离；所述第一底板上设有第一螺纹孔，所述第一螺钉可旋拧于所述第一螺纹孔中；所述第二底板上设有第二螺纹孔，所述第二螺钉可旋拧于所述第二螺纹孔中；所述第一螺钉内设有允许裸光纤穿过的第一通孔，所述第二螺钉内设有允许裸光纤穿过的第二通孔。2.如权利要求1所述的金属冷凝涂覆坩埚，其特征在于，在所述第二螺钉上朝向所述第一螺钉设置的一端，所述第二通孔的孔壁与所述第二螺钉的端面之间的夹角为直角。3.如权利要求1所述的金属冷凝涂覆坩埚，其特征在于，在所述第一螺钉上朝向所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺红磊，高聪，刘念，李好，代江云，张立华，吕嘉坤，姜蕾，林傲祥，王建军，景峰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51