一种微米级直径的石英丝手工制作方法技术

本申请涉及一种微米级直径的石英丝手工制作方法，它包括如下步骤：将一根2mm直径的纯石英棒竖直固定在支架上，中部利用氢氧焰加热软化后拉断，形成锥形尖端；再取一节同样粗的石英棒与固定石英棒的锥形尖端通过氢氧焰加热粘黏在一起；等待粘黏点完全冷却后再对粘黏点上部2mm处进行加热，使石英接近融化；利用下端石英棒自身重力产生一个恒定微小的拉力，把氢氧焰灼烧点的石英拉制成丝。本发明专利技术制出的石英丝的粗细程度与下端的拉力成正比，选取的下端石英棒的重量越轻，拉制出来的石英丝越细；通过控制灼烧点的位置和下石英棒的自身重量拉制石英细丝，可制得直径为微米级且粗细均匀的长石英丝，有效提高手工拉制石英丝的精细程度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种微米级直径的石英丝手工制作方法


[0001]本申请涉及石英丝生产
，具体涉及一种微米级直径的石英丝手工制作方法。

技术介绍

[0002]目前石英丝制作的方法主要是横拉式或者下拉式，无论是采用哪种方式都需要借助一定的设备来提供制作石英丝的外力。虽然比较大型的设备能够制作出微米级别的石英丝，但是操作繁琐，难以准确控制；手工拉制方法虽然较为简单，但是目前只能制作出上百微米乃至毫米的石英丝，而且均匀性难以控制。
[0003]在石英烧制过程中，它的粘性贯穿于整个石英丝制作中，而在拉制过程中必须要有外力与它粘性产生的张力所持恒创造拉制的速度。手工制作石英丝的方法无法控制外力大小，这就是导致手工拉制石英丝中难以制作出均匀的石英丝。并且石英丝一旦达到一定的细度就非常容易在高温状态下断裂，如果降温加热又会使软化的石英固化，而这正是手工拉制石英丝的另外一个难度，烧制时加热的时间以及加热温度难以控制。手工拉制成型的石英丝直径基本上只能达到毫米级别或者是几百微米的程度，同时石英丝的长度较短，难以制作出又长又细的石英丝。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种微米级直径的石英丝手工制作方法，通过控制灼烧点位置和下石英棒的自身重量来控制石英丝的直径，得到微米级且粗细均匀的石英丝。
[0005]本专利技术采取的技术方案是：一种微米级直径的石英丝手工制作方法，包括如下步骤：
[0006]S1：对一根直径为2mm、两端均为平面的纯石英棒进行加工，石英棒的中部使用氢氧机进行灼烧软化后握住石英棒两端将石英棒拉开，得到一端为锥形、一端为平面的石英棒作为上石英棒；
[0007]S2：对另一根直径为2mm、两端均为平面的纯石英棒进行加工，使用夹具从纯石英棒上截取一段两端均为平面的石英棒作为下石英棒，并测量下石英棒的质量；下石英棒的长度根据需要制得的石英丝直径选定，需要制得的石英丝直径越粗，下石英棒的长度越长；
[0008]S3：将上石英棒的平面端固定在铁架台上，对上石英棒的锥形端加热至通红软化后，将上石英棒的锥形端和下石英棒的任一平面端粘黏在一起；
[0009]S4：待粘黏点完全冷却后对粘黏点上方进行加热，使下石英棒因自身重力下落，进行石英丝拉制；
[0010]S5：将制作的石英丝放在铁架台上进行冷却，完全冷却后放在干燥环境中储存。
[0011]进一步地，步骤S1和S2中使用的纯石英棒，二氧化硅含量不低于99.99％。
[0012]进一步地，步骤S2中对每根下石英棒的质量进行六次测量并取六次测量值的平均值作为下石英棒的质量。
[0013]进一步地，步骤S2中，制得的石英丝直径d与下石英棒的重力，即向下拉力F满足公式：
[0014]d＝d1*exp(
‑
F/F0)+d0[0015]其中，d0＝11.9
±
0.3μm，d1＝
‑
10.3
±
0.4μm，F0＝1.1
±
0.2mN。
[0016]进一步地，步骤S4的具体操作为：在粘黏点上方2mm的位置使用氢氧机灼烧预热至有红光点，再将氢氧机向下移动，当下石英棒开始向下移动后再缓慢将氢氧机向上移动，当制作的石英丝达到预期长度后停止灼烧。
[0017]进一步地，所述铁架台上设置有两个同心的圆柱铅块，第一圆柱铅块的直径大于第二圆柱铅块的直径，第一圆柱铅块与铁架台连接，第二圆柱铅块的圆心处设置有与上石英棒连接的凹槽。
[0018]进一步地，步骤S1～S5均在18～24℃的温度下进行。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020](1)采用下石英棒自身的重力来提供石英软化后拉丝的恒定的微小拉力，从而克服现有技术中手工制作方式拉力不均匀，力度难以控制的缺陷；
[0021](2)通过控制下石英棒的重量对拉丝拉力大小进行调节，并控制灼烧点的位置和灼烧时间，实现对制备的石英丝直径的控制，从而精确烧制不同直径的石英丝，并且有效提高了手工烧制的石英丝的均匀程度；采用本专利技术所述的制备方法，可制得直径在十微米以下的长石英细丝。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例铁架台的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例上石英棒和下石英棒的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例石英丝直径和下端作用力的关系曲线图。
[0026]附图标记解释：1
‑
铁架台，2
‑
第一圆柱铅块，3
‑
第二圆柱铅块，4
‑
上石英棒，5
‑
下石英棒。
具体实施方式
[0027]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0028]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连
接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0029]如图1～图2所示，一种微米级直径的石英丝手工制作方法，包括如下步骤：
[0030]S1：对一根直径为2mm、两端均为平面的纯石英棒进行加工，石英棒的中部使用氢氧机进行灼烧软化后握住石英棒两端将石英棒拉开，得到一端为锥形、一端为平面的石英棒作为上石英棒4，上石英棒4的锥形端用于拉制形成石英丝。
[0031]S2：对另一根直径为2mm、两端均为平面的纯石英棒进行加工，使用夹具从纯石英棒上截取一段两端均为平面的石英棒作为下石英棒5，并测量下石英棒5的质量，在本专利技术实施例中，对每根下石英棒的质量进行六次测量并取六次测量值的平均值作为下石英棒的质量。下石英棒5的长度根据需要制得的石英丝直径选定。下石英棒5的夹断面必须为平面，确保下石英棒5和上石英棒4连接后可以为上石英棒4的锥形端提供恒定且竖直向下的拉力，从而拉出直径均匀的石英丝。采用下石英棒5自身的重力来提供石英软化后拉丝的拉力，从而克服现有技术中手工制作方式拉力难以控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微米级直径的石英丝手工制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对一根直径为2mm、两端均为平面的纯石英棒进行加工，石英棒的中部使用氢氧机进行灼烧软化后握住石英棒两端将石英棒拉开，得到一端为锥形、一端为平面的石英棒作为上石英棒；S2：对另一根直径为2mm、两端均为平面的纯石英棒进行加工，使用夹具从纯石英棒上截取一段两端均为平面的石英棒作为下石英棒，并测量下石英棒的质量；下石英棒的长度根据需要制得的石英丝直径选定，需要制得的石英丝直径越粗，下石英棒的长度越长；S3：将上石英棒的平面端固定在铁架台上，对上石英棒的锥形端加热至通红软化后，将上石英棒的锥形尖端和下石英棒的任一平面端粘黏在一起；S4：待粘黏点完全冷却后对粘黏点上方2mm处进行加热，使下石英棒因自身重力下落，进行石英丝拉制；S5：将制作的石英丝放在铁架台上进行冷却，完全冷却后放在干燥环境中储存。2.根据权利要求1所述的一种微米级直径的石英丝手工制作方法，其特征在于，步骤S1和S2中使用的纯石英棒，二氧化硅含量不低于99.99％。3.根据权利要求1所述的一种微米级直径的石英丝手工制作方法，其特征在于，步骤S2中对每根下石英棒的质量进行六次测量并取六次测量值的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：官盛果，孙静，乐建新，黄标，程晏蓓，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：