兩種拉絲爐的復(fù)合保溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖加工設(shè)備領(lǐng)域，具體是兩種針對(duì)光纖拉絲爐的加熱器進(jìn)行保溫隔熱的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測(cè)脈沖。在日常生活中，由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長(zhǎng)距離的信息傳遞。通常光纖與光纜兩個(gè)名詞會(huì)被混淆。多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆，包覆后的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護(hù)層和絕緣層可防止周圍環(huán)境對(duì)光纖的傷害，如水、火、電擊等。光纜分為:光纖，緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似，只是沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中，芯的直徑是50 μπι和62.5 μ m兩種，大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)。而單模光纖芯的直徑為8 μπι~10 μπι。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，以使光線保持在芯內(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套，用來(lái)保護(hù)封套。光纖通常被扎成束，外面有外殼保護(hù)。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質(zhì)地脆，易斷裂，因此需要外加保護(hù)層。
[0003]光纖拉絲爐是通過(guò)加熱和融化光纖預(yù)制棒的末端，同時(shí)向下移動(dòng)光纖預(yù)制棒，在光纖預(yù)制棒的末端以一定速度牽引拉制成一定直徑的光學(xué)纖維絲，從而獲得光纖。
[0004]光纖拉絲爐通過(guò)電感或電阻加熱石墨加熱器到2200°C，融化預(yù)制棒成光纖，拉絲過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，需要在石墨加熱器外增加保溫層，減少熱量的散失，形成穩(wěn)定的熱場(chǎng)。傳統(tǒng)的保溫層材料具有以下缺點(diǎn):
⑴在高溫條件下容易出現(xiàn)雜質(zhì)；
⑵熱傳導(dǎo)率大，不能在有限的空間內(nèi)完成高溫發(fā)熱體與常溫之間的隔熱；
⑶電阻率小，電感電熱時(shí)保溫層形成的渦流大，電源的利用率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供兩種耐高溫、熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低、耐腐蝕、能起到一定保險(xiǎn)作用的拉絲爐的復(fù)合保溫裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:所述拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由氣凝膠層、氧化鋯層及石墨加熱器構(gòu)成，所述氣凝膠層為外層，所述氧化鋯層為中間層，所述石墨加熱器為內(nèi)層。
[0007]進(jìn)一步的，所述氧化鋯層由氧化鋯纖維燒結(jié)制成圓筒狀制品。
[0008]進(jìn)一步的，所述氣凝膠層，由氣凝膠陶纖復(fù)合材料直接裹成圓筒再用石英棉繩縫入口 ο
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是公開(kāi)一種石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:所述拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由石墨碳纖維硬氈、石墨碳纖維軟氈、陶瓷棒及石墨加熱器構(gòu)成，所述石墨碳纖維硬氈為外層、所述石墨碳纖維軟氈為中間層，所述石墨加熱器為內(nèi)層，所述陶瓷棒為兩根，與所述石墨碳纖維軟氈相切，將所述石墨碳纖維硬氈一分為二。
[0010]進(jìn)一步的，所述陶瓷棒將所述石墨碳纖維硬氈從上至下分為相等的兩份。
[0011]進(jìn)一步的，所述石墨加熱器分為內(nèi)外兩層，外層與所述陶瓷棒相切。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1)本發(fā)明具有工藝設(shè)計(jì)獨(dú)特、純度高、密度低、熔點(diǎn)高、使用溫度高、常溫?zé)釋?dǎo)率低、耐腐蝕、高溫性能穩(wěn)定、無(wú)揮發(fā)、無(wú)污染、經(jīng)久耐用及綠色環(huán)保等特點(diǎn)，易于加工、施工便捷，利用普通裁剪工具即可加工成適合復(fù)雜部件所需形狀，低厚度隔熱層，大大縮短工時(shí)，大幅削減人力需求。
[0013]2)氣凝膠為絕緣體，氧化鋯常溫下絕緣，高溫下導(dǎo)電性差，兩者組成的保溫層高溫下導(dǎo)電性差，有效的減少了感應(yīng)器在保溫層上形成的環(huán)形電流，降低了能耗。
[0014]3)氣凝膠陶纖復(fù)合材料耐溫為-20 °C?1100 °C，材料密度比為200Kg/m3?260Kg/m3，熱導(dǎo)率低0.011-0.016w/mk，易于加工、施工便捷，利用普通裁剪工具即可加工成適合復(fù)雜部件所需形狀，低厚度隔熱層，大大縮短工時(shí)，大幅削減人力需求。
[0015]4)氣凝膠與氧化鋯的熱傳導(dǎo)系數(shù)很低，保溫效果好，能夠形成穩(wěn)定、均勻的熱場(chǎng)，減少熱量損失，對(duì)于改善光纖參數(shù)中包層不圓度有很大作用，同時(shí)減少了能耗。
[0016]5)石墨碳纖維硬氈由陶瓷棒一分為二切斷了環(huán)形電流的形成，耐高溫絕緣陶瓷棒填充在間隙中起到阻擋熱量從縫隙流失和防止硬氈層兩瓣間打火的作用。
[0017]6)軟氈層直接包裹在加熱器上，可以阻擋高溫氣流對(duì)硬氈邊緣處及縫隙的沖擊，對(duì)圓周上熱場(chǎng)的均勻性起到增加保險(xiǎn)的作用。
[0018]7)石墨碳纖維軟氈層直接包裹在石墨加熱器上，可以阻擋高溫氣流對(duì)硬氈邊緣處及縫隙的沖擊，對(duì)圓周上熱場(chǎng)的均勻性起到增加保險(xiǎn)的作用，有效的減少了感應(yīng)器在保溫層上形成的環(huán)形電流，降低了能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置剖視圖。
[0020]圖2為本發(fā)明氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置俯視圖。
[0021]圖3為本發(fā)明石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置剖視圖。
[0022]圖4為本發(fā)明石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1、圖2所示的一種氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由氣凝膠層1、氧化鋯層2及石墨加熱器3構(gòu)成，氣凝膠層1為外層，所述氧化鋯層2為中間層，所述石墨加熱器3為內(nèi)層。
[0024]本發(fā)明的工作原理為:
氣凝膠層1為絕緣體，氧化鋯層2常溫下絕緣，高溫下導(dǎo)電性差，兩者組成的保溫層高溫下導(dǎo)電性差，有效的減少了感應(yīng)器在保溫層上形成的環(huán)形電流，降低了能耗；氣凝膠層1與氧化鋯層2的熱傳導(dǎo)系數(shù)很低，保溫效果好，能夠形成穩(wěn)定、均勻的熱場(chǎng)，減少熱量損失，對(duì)于改善光纖參數(shù)中包層不圓度有很大作用，同時(shí)減少了能耗。
[0025]如圖3、圖4所示的一種石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由石墨碳纖維硬氈4、石墨碳纖維軟氈5、陶瓷棒6及石墨加熱器3構(gòu)成，所述石墨碳纖維硬氈4為外層、所述石墨碳纖維軟氈5為中間層，所述石墨加熱器3為內(nèi)層，所述陶瓷棒6為兩根，與所述石墨碳纖維軟氈5相切，將所述石墨碳纖維硬氈4 一分為二。
[0026]本發(fā)明的工作原理為:
石墨碳纖維硬氈4由陶瓷棒6 —分為二切斷了環(huán)形電流的形成，耐高溫絕緣陶瓷棒6填充在間隙中起到阻擋熱量從縫隙流失和防止硬氈層兩瓣間打火的作用；石墨碳纖維軟氈層5直接包裹在石墨加熱器3上，可以阻擋高溫氣流對(duì)石墨碳纖維硬氈4邊緣處及縫隙的沖擊，對(duì)圓周上熱場(chǎng)的均勻性起到增加保險(xiǎn)的作用，有效的減少了感應(yīng)器在保溫層上形成的環(huán)形電流，降低了能耗。
[0027]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其特征在于:所述拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由氣凝膠層、氧化鋯層及石墨加熱器構(gòu)成，所述氣凝膠層為外層，所述氧化鋯層為中間層，所述石墨加熱器為內(nèi)層。2.根據(jù)權(quán)利1要求說(shuō)所述的一種氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其特征在于:所述氧化鋯層由氧化鋯纖維燒結(jié)制成圓筒狀制品。3.根據(jù)權(quán)利1要求說(shuō)所述的一種氣凝膠陶纖復(fù)合材與氧化鋯纖維的組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其特征在于:所述氣凝膠層，由氣凝膠陶纖復(fù)合材料直接裹層圓筒再用石英棉繩縫合。4.一種石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其特征在于:所述拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由石墨碳纖維硬氈、石墨碳纖維軟氈、陶瓷棒及石墨加熱器構(gòu)成，所述石墨碳纖維硬氈為外層、所述石墨碳纖維軟氈為中間層，所述石墨加熱器為內(nèi)層，所述陶瓷棒為兩根，與所述石墨碳纖維軟氈相切，將所述石墨碳纖維硬租一分為二。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其特征在于:所述陶瓷棒將所述石墨碳纖維硬氈從上至下分為相等的兩份。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種石墨碳纖維軟氈與石墨碳纖維硬氈及陶瓷棒組合的拉絲爐復(fù)合保溫裝置，其特征在于:所述石墨加熱器分為內(nèi)外兩層，外層與所述陶瓷棒相切。
【專利摘要】本發(fā)明涉及兩種拉絲爐的復(fù)合保溫裝置，所述拉絲爐復(fù)合保溫裝置為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，其壁由石墨碳纖維硬氈、石墨碳纖維軟氈、陶瓷棒及石墨加熱器構(gòu)成，所述石墨碳纖維硬氈為外層、所述石墨碳纖維軟氈為中間層，所述石墨加熱器為內(nèi)層，所述陶瓷棒為兩根，與所述石墨碳纖維軟氈相切，將所述石墨碳纖維硬氈一分為二。拉絲爐內(nèi)加熱器在拉絲過(guò)程中被加熱到2200℃左右，需要一個(gè)裝置能把熱量保持，阻斷加熱器向外界的熱傳導(dǎo)；本發(fā)明通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選擇，使得拉絲爐內(nèi)加熱器的熱量被有效控制在一定區(qū)域內(nèi)，形成穩(wěn)定的熱場(chǎng)。
【IPC分類】C03B37/029
【公開(kāi)號(hào)】CN105366937
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510542003
【發(fā)明人】陳海健, 曹珊珊, 劉志忠
【申請(qǐng)人】中天科技光纖有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日