專利名稱：二氧化硅-炭黑中空圓柱體的燒結(jié)方法和該中空圓柱體的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由二氧化硅-炭黑制成的中空圓柱體的燒結(jié)方法，其中借助固定裝置使中空圓柱體豎直定位，并連續(xù)輸至加熱區(qū)段進(jìn)行燒結(jié)。另外，本發(fā)明還涉及豎直定位二氧化硅-炭黑中空圓柱體的裝置，這種裝置具有一個從外部插入中空圓柱體孔內(nèi)并在長度方向延伸的支加。
光學(xué)纖維預(yù)成形件和半導(dǎo)體工藝中爐子構(gòu)件預(yù)成形件的生產(chǎn)經(jīng)常以二氧化硅-炭黑中空圓柱體中間產(chǎn)品來進(jìn)行。所謂的“炭黑體”存在著機械不穩(wěn)定性，從而特別在大體積高重量的情況下，就難以操作。此外，用于光學(xué)通信工程技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)中的炭黑體在純度方面有著最高要求，所以在進(jìn)一步加工步驟如加熱處理或氣體處理中，由于所需助劑的材料選擇有限，使操作變得更加困難。
在處理室，例如在燒結(jié)爐中處理這種炭黑體時，存在的問題是這種機械上只能承受很小負(fù)荷的炭黑體的固定問題。在US-PS4,251,251公開的方法中，固定裝置由鉑絲制成的弓形夾構(gòu)成，中空圓柱形的炭黑體掛在該弓形夾上。中空圓柱體上部有兩個水平延伸的通孔，鉑絲穿過該通孔從而固定在炭黑體上。連續(xù)將炭黑體輸至立式燒結(jié)爐中燒結(jié)。此時，炭黑體在軟化區(qū)中軟化。軟化區(qū)從炭黑體的下端開始。隨著炭黑體在燒結(jié)爐中下降，炭黑體中軟化區(qū)連續(xù)向上移動。同時，已經(jīng)燒結(jié)的炭黑體部分懸掛在軟化區(qū)的重量逐漸增加?；谲浕瘏^(qū)粘度小，炭黑體在下降時是因其自身重量而變長。所以，這種方法尤其不適于燒結(jié)大體積高重量的炭黑體。
由DE-A12906070已知另一種在收縮和纖維拉制期間用于豎立固定二氧化硅-炭黑中空圓柱體的裝置，其中在毛坯的孔中插入約50mm長的石英玻璃管件，該管件的外徑與毛坯內(nèi)徑大體相配，而且在其規(guī)定插入毛坯中的那端上有丘狀加厚部。旋轉(zhuǎn)丘狀加厚部約90°，管件就可在孔中固定。在管件伸出孔外的這端上安有另一根石英玻璃管，該管上連有一個使毛坯在爐子中下降的驅(qū)動器。
由US-PS4,362,545已知另一種類型的固定裝置，其中有一根基本呈套筒狀石英玻璃把柄嵌入炭黑體的孔中。在該把柄與炭黑體相接觸的端部設(shè)有環(huán)繞式環(huán)形加厚件，它起著后齒紋(Hinterzahnung)的作用，并防止把柄從孔中滑脫。把柄伸出孔外的端部呈錐形，經(jīng)由它可將懸掛炭黑體用的裝置固定在把柄上。此把柄應(yīng)該在炭黑體的制造過程中嵌入。為此，要將套筒形把柄推到可分式型心上。而且淀積在型心上的炭黑粒子應(yīng)用時覆蓋一端已推入的把柄。
例如在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，二氧化硅-炭黑中空圓柱體可懸掛在已知的固定裝置上。安裝這種裝置非常昂貴并易于磨損。已知的固定裝置僅適用于小型炭黑體。對于大體積高重量炭黑體不滿足中空圓柱體壁的機械穩(wěn)定性，所以存在固定裝置從炭黑體中脫落的危險。
本發(fā)明的目的是，提出一種適合于燒結(jié)大體積二氧化硅-炭黑中空圓柱體的方法，同時提供固定這種中空圓柱體的裝置，這種裝置裝卸簡便并保證操作安全穩(wěn)定。
關(guān)于方法，根據(jù)本發(fā)明，本說明開頭所提及方法的目的是這樣實現(xiàn)的在從時間上劃分的燒結(jié)中空圓柱體上端部分的燒結(jié)階段中，主要或完全使中空圓柱體豎立，在燒結(jié)中空圓柱體下端部分的另一燒結(jié)階段，主要或完全將中空圓柱體懸掛起來。
在室溫下，待燒結(jié)中空體(以下也可稱作炭黑體)的尺寸基本穩(wěn)定。也就是說，它能垂直豎立或垂直懸掛，不致在其自重下產(chǎn)生塑性變形。高溫時，二氧化硅-炭黑在軟化區(qū)軟化。它的粘度減小，所以在對軟化區(qū)有影響的力作用下炭黑體會變形。除重力外，體積收縮所致的應(yīng)變力對發(fā)黑體也產(chǎn)生影響。炭黑體的比重僅約固態(tài)石英玻璃的30％。因為連續(xù)進(jìn)行燒結(jié)，所以軟化區(qū)從炭黑體的一端移到相對的一端。鑒于變形，懸掛固定炭黑體的燒結(jié)階段特別關(guān)鍵，在這一個燒結(jié)階段軟化區(qū)位于上端部分，所以炭黑體下端的重量使軟化區(qū)變長。炭黑體也能被垂直豎立輸至加熱區(qū)。在軟化區(qū)位于炭黑體下端部分的燒結(jié)階段則反過來，炭黑體上端重量壓在軟化區(qū)上，由于會發(fā)生變形，這個燒結(jié)階段就特別關(guān)鍵。因此，每個階段的變形與炭黑體在加熱區(qū)的輸送方向無關(guān)。
本發(fā)明的第一種可選擇方法是，炭黑體在一個燒結(jié)階段以豎立方式輸至加熱區(qū)，在另一燒結(jié)階段以懸掛方式輸送。以此方法可實現(xiàn)在豎立的炭黑體開始變形或變形明顯增大的燒結(jié)階段之前，炭黑體可由豎立固定轉(zhuǎn)為懸掛固定，或者反之，在懸掛的炭黑體開始變形或變形明顯增大的燒結(jié)階段之前，炭黑體由懸掛固定轉(zhuǎn)為豎立固定。這樣可使影響軟化區(qū)的壓力或拉力盡可能保持很小。所以能在炭黑體長度方向上連續(xù)繞結(jié)而沒有嚴(yán)重變形。豎立固定轉(zhuǎn)換為懸掛固定，或者反之，懸掛固定轉(zhuǎn)為豎立固定能連續(xù)進(jìn)行，所以在轉(zhuǎn)換期間兩種固定方式都有效。
本發(fā)明的方法另一種可選擇的實施方式是，將炭黑體豎立在支座上，同時又懸掛在支架上，輸至加熱區(qū)，支座與炭黑體下端接觸，支架與其上端接觸。對于這種方法，由于燒結(jié)期間炭黑體長度收縮，需要互相重新調(diào)整支座和/或支架，以與長度收縮相適應(yīng)，也就是說相互移動。通過適當(dāng)移動調(diào)節(jié)，能使炭黑體在軟化其上端的燒結(jié)階段，主要是豎立固定，反之，在軟化其下端的燒結(jié)階段主要是懸掛固定。
燒結(jié)階段，這個術(shù)語應(yīng)難理解為整個燒結(jié)過程中的一個以時間劃分的階段，在這階段中，對每種固定方式(豎立或懸掛)，炭黑體自重產(chǎn)生的變形都保持在許可極限內(nèi)。因為變形是逐漸開始，并隨溫度升高和燒結(jié)時間延續(xù)而嚴(yán)重，所以不能精確確定各燒結(jié)階段的開始和結(jié)束。許可的變形，與變形的方式和被燒結(jié)炭黑體的用途有關(guān)。例如炭黑體豎立固定引起的壓縮應(yīng)變對某種用途有害，同樣懸掛固定引起的伸長也一樣。
本發(fā)明的方法使燒結(jié)尤其自重所致變形令人擔(dān)憂的、大體積的笨重炭黑體成為可能。
炭黑體可從下端或上端開始，送入加熱區(qū)。在最先提到的方案中，炭黑體在第一個燒結(jié)階段以懸掛方式進(jìn)行燒結(jié)，在第二個燒結(jié)階段以豎立方式進(jìn)行燒結(jié)。但優(yōu)選的是最后提到的方案，即從炭黑體上端開始輸入加熱區(qū)。
這個方案的主要優(yōu)點在于，從第一個燒結(jié)階段到第二個燒結(jié)階段，可安排得，僅當(dāng)炭黑體上端已經(jīng)燒結(jié)并已離開加熱區(qū)時，炭黑體才從懸掛固定轉(zhuǎn)為主要或完全支承固定。因此，支架與已凝固的炭黑體部分接觸。所以，支架斷掉的危險性很小。這種方法特別可靠。
已經(jīng)證明特別可靠的方法是，掛具與待燒結(jié)的中空圓柱體上端接觸，中空圓柱體下端支在支座上，而且在掛具下面設(shè)有一個相對支座位置固定安裝的支承件，在第一個燒結(jié)階段中，由于中空圓柱體長度收縮，掛具移向支承件，第二燒結(jié)階段開始時，掛具支在支承件上。在燒結(jié)期間，由于炭黑體長度收縮，這種方法可使豎立固定特別靈巧地過渡為懸掛固定。眾所周知，燒結(jié)時炭黑體長度縮小。此外，長度收縮與硅酸的比重有關(guān)，而且長度收縮至多可達(dá)原始長度的30％。由于使用上述固定裝置，故能使最初垂直豎立、在長度方向收縮的炭黑體自動懸掛起來，此時固定在它上面的掛具支在支承件上，然后隨著進(jìn)一步長度收縮，炭黑體的下端離開支座。
優(yōu)選的方法是作為掛具的固定環(huán)固定在中空圓柱體內(nèi)孔里面，在中空圓柱體的內(nèi)孔中有支在支座上的支承件，其上端面向掛具，在第二燒結(jié)階段，固定環(huán)支承在其上。使用固定環(huán)可保證炭黑體內(nèi)孔保持向外通暢，所以它能通氣。支承件可制成管件或?qū)嵭膱A柱體。支承件也可從上到下呈圓錐形或逐級擴展。由于炭黑體長度收縮，固定環(huán)向支承件上端移動，在第二個燒結(jié)階段開始時，固定環(huán)支在支承件上，隨著進(jìn)一步長度收縮，炭黑體下端從支座上抬起，所以炭黑體就自動懸掛在固定環(huán)上。有利的是，支承件由石墨制成，并具有光滑的外表面，從而收縮的炭黑體套在支承件，并且已燒結(jié)炭黑體的內(nèi)徑由支承件的外徑所決定。
從第一燒結(jié)階段轉(zhuǎn)為第二個燒結(jié)階段的時刻，首先取決于掛具和支承件上端之間的間距。已經(jīng)證實有利的是，在燒結(jié)中空圓柱體時，算出可預(yù)料的長度收縮，然后調(diào)整掛具和支承件上端的間距，使之為所算長度收縮值的0.3-0.8倍中的某一值。這樣可保證僅當(dāng)炭黑體上端離開加熱區(qū)并已凝結(jié)時，它才自動離開支座。實現(xiàn)這一點的前提條件是，從中空圓柱體的長度方向來看，加熱區(qū)尺寸小于炭黑體長度，從而產(chǎn)生與所選擇的固定件和支承件間距相一致的長度收縮。
關(guān)于裝置，以已知固定裝置為出發(fā)點提出的上述目的，按本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)支架的一端與帶有支承面的支座聯(lián)接，支座用作垂直定位的中空圓柱體的支柱。因此它具有支承面，中空圓柱體下立面緊貼在其上。支座基本上和圓柱形支承聯(lián)接。支架豎立在中空圓柱體孔中。支承的外形尺寸與中空圓柱體內(nèi)徑相匹配，這有助于中空圓柱體在支座上穩(wěn)定堅固。因此制作的支架長度應(yīng)夠用，并短于待固定的中空圓柱體。運輸或固定中空圓柱體所需力在此情況下作用在支座上。支承面以水平取向為有利。
業(yè)已證明，特別可靠的裝置是，支架長度比待固定中空圓柱體長。支架兩邊伸出中空圓柱體孔外。在這種情況下，運輸和固定中空圓柱體所需的力能作用在與支座相對、伸出中空圓柱體孔外的支架部分上。
已經(jīng)證明，所述支架至少在其部分長度上設(shè)有透氣的套管是特別有利的。使用這種等內(nèi)徑不等外徑的套管，在支架直徑相同時，能使位于中空圓柱體中心孔中的固定裝置與內(nèi)徑不同的中空圓柱體或制成的石英玻璃管相匹配。有利的是，套管由對硅酸中空圓柱體沒有污染的材料制成。它能對支架產(chǎn)生的污染起屏障作用。使用這種套管，還能放寬支架原料的種類。因為在固定時套管不必承擔(dān)支承功能，所以它也能由強度相對低的原料制成。相反，用于支架的原料要選擇強度最好的。在使中空圓柱體收縮在套管上的方法中，套管外徑?jīng)Q定收縮管內(nèi)徑。因此，套管的透氣性能確保中空圓柱體收縮產(chǎn)生的氣體或在硅酸炭黑體孔隙中存在的氣體逸出，更確切地說，當(dāng)收縮的中空圓柱體緊貼在套管上時，氣體就可逸出。套管可為一個整件或由多個可相互拆卸方式聯(lián)接的部件構(gòu)成。
套管的透氣性可通過選擇多孔材料來保證。套管的敞孔孔隙率優(yōu)選10％-20％(體積)范圍時可獲得特別好的性能。
已經(jīng)證明，石墨是特別適合作套管的材料，市售有高純度石墨。其孔隙率也可按需要調(diào)整。由于與石英玻璃相比，石墨具有高的熱膨脹系數(shù)，在冷卻時石墨套管比石英玻璃收縮得更劇烈，因此易于把它與套管分離。鑒此，套管側(cè)表面呈漸細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)的實施方式特別適合。這樣便于在玻璃化后取出石英玻璃管。
還有一種已經(jīng)證明可靠的裝置是，套管側(cè)表面由下而上分段變細(xì)。因此，套管每段之間有平臺。而且，平臺之間的每段呈錐形擴展。當(dāng)炭黑體收縮到套管上時，平臺可提供懸掛點，軟化的石英玻璃環(huán)繞平臺，冷卻后固化了的石英玻璃附掛在它上面。燒結(jié)從炭黑體上端開始并逐漸向下推進(jìn)時，就減輕了炭黑體下部重量所致的荷負(fù)。為了便于拆卸套管，它優(yōu)選由多個可以相互拆卸方式連接的部件構(gòu)成。
已經(jīng)證明有利的是，支架外壁和套管內(nèi)壁間的間隙寬度范圍為0.3-1mm，優(yōu)選小于0.8。該間隙能保證硅酸中空圓柱體收縮時產(chǎn)生和逸出的氣體能夠排出，還能防止收縮后的石英玻璃管中產(chǎn)生氣孔。為了不影響支架的支承功能和固定功能，間隙寬度以選擇盡可能小為有利。也可將該間隙抽成真空，或者以惰性洗滌氣體洗凈該間隙。
一種優(yōu)選的固定裝置實施方式是，支架由碳纖維增強的石墨(CFC)制成。這種材料相對二氧化硅一炭黑和石英玻璃來講，具有高強度、熱穩(wěn)定性及很大程度上的化學(xué)惰性。CFC的高強度可使支架保持小截面。但是，基于其由纖維結(jié)構(gòu)所致粗糙的表面，CFC易粘在玻璃上，所以從收縮在支架上的玻璃管中取出支架會成問題。使用本發(fā)明的套管，可避免收縮玻璃管粘附。證明特別有利的是，石墨套管的熱膨脹能很好地與CFC支架相適應(yīng)。尤其在固定裝置的一個實施方式中，支架基本上承擔(dān)支承功能，則以實心圓柱體結(jié)構(gòu)為有利。
已經(jīng)證明有利的是，在支座的支承面中間開孔，支架一端在該孔中與它嚙合。它可保證待固定中空圓柱體在支座上簡單地對正中心。特別是為便于簡單地固定和取出中空圓柱體，在孔中切削內(nèi)螺紋以及與孔嚙合的支承端切削外螺紋是有利的。
本發(fā)明的實施例用附圖表示并在下面詳細(xì)解釋。附圖中以示意圖具體示出

圖1本發(fā)明的裝置，其上固定有炭黑體。
圖2本發(fā)明裝置的另一種實施方式，其上固定有炭黑體。
圖3本發(fā)明裝置的另一種實施方式，其上固定有炭黑體。
圖4本發(fā)明裝置的另一種實施方式，其上固定有炭黑體并處于燒結(jié)爐第一個燒結(jié)階段開始時，圖5圖4中所示的固定裝置，其上固定有炭黑體并處于后一個燒結(jié)階段。
圖1所示的固定裝置裝有桿形CFC支承棒1，石墨套管2及石墨支座3。支座3在處理室，例如爐子(沒有描述)中支承所有配置。支座3具有水平取向的支承面4，具有底面10的中空圓柱形二氧化硅-炭黑體支在它上面。支承面4中間開有帶內(nèi)螺紋的孔6，支承棒1嵌于該孔中。朝向支座3的支承棒1端部帶有切削外螺紋的榫頭9。支承棒1穿過炭黑體5的內(nèi)孔7。支承棒1伸出炭黑體5上端12部分的用來操作固定裝置。所以在支座3上的炭黑體5重量由支承棒1支承。
CFC支承棒1的拉伸強度可使支承棒的直徑盡可能相對小。在該實施例中，其直徑為30mm。套管2內(nèi)壁和支承棒1之間的間隙大約為0.8mm。套管2外徑大約40mm，長度比支承棒1短。其孔隙率大約是15％。純凈石墨套管能阻止支承棒1的雜質(zhì)進(jìn)入炭黑體5。支座3上的炭黑體5內(nèi)徑大約是60mm，重量大約是100kg。它比支承棒1短而比套管2長。炭黑體可借助所述的固定裝置來輸送，并保持在處理室中。為此，例如可作一種工具(圖中示出)夾住支承棒1伸出炭黑體5的部分。
下面舉例描述使用本發(fā)明裝置時炭黑體5的收縮方法。為此，將炭黑體裝在固定裝置上，送入爐中，并借助支座3固定在爐中。在加熱期間，炭黑體玻璃化并因此收縮到石墨套管上。在炭黑體5和套管2的接觸面上產(chǎn)生或存在的氣體通過套管2的孔隙逸至間隙8，然后從此逸出。這樣，可避免在形成的石英玻璃管中產(chǎn)生氣泡。因為炭黑體5收縮到套管上，所以，套管外徑?jīng)Q定了所得石英玻璃管的內(nèi)徑，由于石英玻璃和石墨之間膨脹系數(shù)差異大，套管2在冷卻時松開并能方便地移去。
下面圖2至圖5中使用和圖1相同的標(biāo)號，所以固定裝置相同或等效的構(gòu)件或部件用圖1中相應(yīng)標(biāo)號來說明。
圖2所示裝置，同樣設(shè)有碳纖維強化的桿形碳支承棒1，它帶有榫頭9，借助榫頭9可旋入支座3。支座3帶有水平取向的平支承面4，中空圓柱形炭黑體的下立面10支承在其上。套管2安裝在炭黑體5的內(nèi)孔7中，并圍在支承棒1高度部分上。套管2和支承棒1之間有大約0.5mm的間隙8。套管2外徑從上到下大約以1mm級差逐級增大。通過分級產(chǎn)生的平臺在圖2中用標(biāo)識11a，11b表示。在圖2所示的實施例中有兩個這種平臺11a，11b。
炭黑體5以其上端12開始連續(xù)輸入燒結(jié)爐(圖2中未示出)。在燒結(jié)爐中收縮的炭黑體5從它上端口開始圍在套管2外壁上。同樣也圍在平臺11a或11b上。冷卻以后，也就是說在離開加熱區(qū)時，部分已玻璃化并凝固的炭黑體附掛在平臺11a或11b上。它首先支承在平臺11a上，然后在平臺11b上，并因此減少它所承受的下端仍熔化部分重量所致負(fù)荷。設(shè)有平臺11a、11b的套管2，可作為防止收縮差的炭黑體5滑脫的安全裝置。根據(jù)平臺的間距和數(shù)目而定，在支承面4收縮時，炭黑體5因長度收縮而從支座3上抬起并掛在平臺11a，11b上。為了保證炭黑體收縮部分盡可能早冷卻，并附掛在平臺11a，11b上，從炭黑體5的縱軸方向看，燒結(jié)爐中加熱區(qū)長度應(yīng)相當(dāng)短，有利的是比套管2上緣14和第一個平臺11a之間的距離短。
在圖2所示實施例中，套管2為一整體件。在一個可選擇的實施方式中，它由三部分彼此交錯或重疊構(gòu)成。
在圖3所示本發(fā)明裝置的實施例中，同圖1所示裝置主要不同之處在于附加固定環(huán)15，它靠螺紋擰固在炭黑體5內(nèi)孔的上部12。該固定環(huán)15的內(nèi)徑與套管2的內(nèi)徑大致相等。在炭黑體5收縮時，固定環(huán)15的作用原理在下面用圖4和5所示的固定裝置實施例來詳細(xì)說明。
圖4中示出的是，緊靠工藝步驟中第一燒結(jié)階段之前，用本發(fā)明裝置固定的炭黑體，圖5示出的是后一燒結(jié)階段中已部分燒結(jié)的同一炭黑體。
在此實施例中，設(shè)有由兩部分構(gòu)成、用作套管的石墨管，其下部16的外徑是50mm，上部17直徑為48mm，上部17以拆卸方式裝接在下部16上。因此，從下部16過度到上部17之處，形成1mm深的平臺11。石墨固定環(huán)15靠螺紋擰固在高于套管上部17的邊緣14大約20cm的炭黑體內(nèi)壁上。
固定在固定裝置上的炭黑體5沿著箭頭所示方向18輸入燒結(jié)爐，加熱元件19表示燒結(jié)爐的加熱區(qū)。加熱區(qū)19的高度從縱軸13方向看，僅僅是炭黑體5全長的極小部分。在圖4所示的工序中炭黑體5豎立在支座3的支承面4上。炭黑體5由其上端12開始，在加熱區(qū)加熱。軟化的炭黑體5圍在套管的兩部分16、17的外側(cè)面上。在圖5中，已經(jīng)玻璃化的炭黑體部分用標(biāo)號20表示。
炭黑體5因燒結(jié)而產(chǎn)生直徑和長度上的收縮。直徑收縮導(dǎo)致正在玻璃化的炭黑體緊緊圍住固定環(huán)15，由于長度收縮，固定環(huán)15向套管上部17的邊緣14移動。一旦固定環(huán)支在套管上部17的邊緣14上，炭黑體進(jìn)一步長度收縮導(dǎo)致其下端10從支承面4上抬起。在圖5所示的燒結(jié)階段中，炭黑體5或其已經(jīng)玻璃化部分20完全懸掛固定在固定環(huán)15上。在此燒結(jié)階段，上端12已離開加熱區(qū)19，并且一旦冷卻就不再會產(chǎn)生形。
炭黑體5進(jìn)一步收縮時，在加熱區(qū)19軟化的玻璃料也圍在套管平臺11上。冷卻時，炭黑體5已玻璃化的部分20附掛在套管平臺11上，并支承在其上。由于這種附持，套管平臺11補充炭黑體5的懸掛固定，或延遲向下移動。所以，套管平臺11可作為防止收縮著的炭黑體5滑脫的安全裝置。本發(fā)明的方法保證，在炭黑體上端12軟化的燒結(jié)階段，炭黑體5在支座3上豎直固定。再者，在炭黑體5下端10軟化的燒結(jié)階段，炭黑體5懸掛固定在固定環(huán)15和/或套管平臺11上。另外，在燒結(jié)時，隨著炭黑體長度收縮，炭黑體5由豎立固定自動轉(zhuǎn)為懸掛固定。
本發(fā)明裝置的實用性并不局限于固定二氧化硅、炭黑中空圓柱體。它也適于固定具有其它化學(xué)組成的中空圓柱體，以及如上所述，也適于校準(zhǔn)玻璃管的內(nèi)徑。
權(quán)利要求
1.二氧化硅-炭黑空心圓柱體的燒結(jié)方法，其中中空圓柱體借助于固定裝置垂直定位，并且被連續(xù)輸至加熱段進(jìn)行燒結(jié)，其特征在于，在燒結(jié)中空圓柱體上端(12)的燒結(jié)階段，中空圓柱體(5)主要或完全豎立固定，在燒結(jié)中空圓柱體下端(10)的燒結(jié)階段，主要或完全懸掛固定。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，中空圓柱體(5)從它前上端(12)開始輸送入加熱區(qū)段(19)。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，掛具(15)與待燒結(jié)中空圓柱體(5)的上端(12)接觸；中空圓柱體(5)的下端(10)支承在支座(3)上；在掛具(15)下面，相對支座(3)位置固定裝有支承件(2)，在燒結(jié)期間由于中空圓柱體(5)的長度收縮掛具(15)移向支承件(2)并在第二個燒結(jié)階段開始時支在它上面。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將固定環(huán)(15)作為掛具固定在中空圓柱體(5)的內(nèi)孔(7)里面，內(nèi)孔(7)里面插有一個支撐于支座(3)上的支承件(2)，以及支承件(2)面向掛具的上端(14)，在第二個燒結(jié)階段固定環(huán)(15)落在它上面。
5.權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，推判中空圓柱體(5)在燒結(jié)時可預(yù)料的長度收縮，按推判的長度收縮的0.3至0.8倍中的數(shù)值調(diào)整掛具(15)和支承件(2)之間的距離。
6.二氧化硅-炭黑中空圓柱體垂直定位用的固定裝置，其帶有從外裝入并與中空圓柱體孔配合在長度方向延伸的支架，其特征在于，支架(1)的尾端(9)與規(guī)定有支承面的支座(3)聯(lián)接。
7.權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，支座(3)具有垂直于支架(1)縱軸(13)取向的支承面(4)。
8.權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，支架(1)的長度大于待固定的中空圓柱體(5)長度。
9.權(quán)利要求6至8中任一項所述的裝置，其特征在于，至少在支架(1)的部分長度上圍有透氣性套管(2)。
10.權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，套管(2)由石墨構(gòu)成。
11.權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，套管(2)的敞孔孔隙率優(yōu)選在10-20％(體積)范圍之內(nèi)。
12.權(quán)利要求9至11中任何一項所述的裝置，其特征在于，套管(2)的側(cè)表面是向上逐漸變細(xì)的圓錐形。
13.權(quán)利要求9至11中任何一項所述的裝置，其特征在于，套管(2、16、17)逐級向上逐漸變細(xì)。
14.權(quán)利要求9至13中任何一項所述的裝置，其特征在于，支架(1)的外壁和套管(2)的內(nèi)壁之間設(shè)有間隙(8)，該間隙的寬度在0.3-1mm范圍之內(nèi)，優(yōu)選小于0.8mm。
15.權(quán)利要求6至14中的任何一項或多項所述的裝置，其特征在于，支架(1)由碳纖維增強的石墨(CFC)構(gòu)成。
16.權(quán)利要求6至15中任何一項或多項所述的裝置，其特征在于，支承面(4)中央設(shè)有一個孔，支架(1)的一個端部(9)嵌接于該孔中。
17.權(quán)利要求6至16中任何一項或多項所述的裝置，其特征在于，具有能支在支座(3)上并沿著支架(1)的縱軸向上延伸的支承件(2)，從支架(1)的縱軸看，在支承件(2)的上方有固定件(15)，固定在待固定中空圓柱體上。
18.權(quán)利要求17和權(quán)利要求6或9-14中任何一項所述的裝置，其特征在于，裝有作為與待固定的中空圓柱體(5)內(nèi)孔(7)的壁相接的固定環(huán)(15)的固定件及作為支承件的套管(2)，固定環(huán)(15)的內(nèi)徑小于套管(2)的外徑。
全文摘要
已知的二氧化硅-炭黑中空圓柱體燒結(jié)方法借助于固定裝置垂直固定中空圓柱體，并將之連續(xù)輸?shù)郊訜釁^(qū)進(jìn)行燒結(jié)，為從這種已知方法出發(fā)，提出適合于大體積二氧化硅-炭黑中空圓柱體的燒結(jié)方法，本發(fā)明建議在燒結(jié)中空圓柱體(5)上端(12)的燒結(jié)階段，使中空圓柱體(5)主要或完全豎立固定，在燒結(jié)中空圓柱體下端(10)的燒結(jié)階段，主要或完全懸掛固定。為了提供對這種中空圓柱體裝卸簡便且操作穩(wěn)定的固定裝置，設(shè)置了固定中空圓柱體用的支架(1)，它的一端(9)與設(shè)有支承面的支座(3)聯(lián)接。
文檔編號H01L21/02GK1121051SQ95102589
公開日1996年4月24日 申請日期1995年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月15日
發(fā)明者K·盧佩特, U·克里斯蒂森, M·施納曼, K·迪特馬, A·施坦科爾 申請人:赫羅伊斯石英玻璃有限公司