CN112624585A - 一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，先准备一个加热装置、一根处于退火状态的圆柱形玻璃棒以及一装有室温水的器皿，然后将圆柱形玻璃棒装入加热装置中，将器皿摆放在加热装置下方，接着采用加热装置加热，当加加热温度达到圆柱形玻璃棒的软化点时，软态圆柱形玻璃棒自由落体落入器皿的水中，当器皿中的水自然冷却至常温后，软态圆柱形玻璃棒完成钢化即为物理钢化玻璃圆柱棒；优点是为物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究提供实验体，使物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究从理论转换为实体实验，从而为与物理钢化玻璃圆柱棒性能更为接近的某些防护***的设计与性能评估提供实验数据支撑，使这些防护设备的设计精度和性能得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种物理钢化玻璃的制造方法，尤其是涉及一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法。
背景技术
脆性材料断裂问题在科研和工程领域备受关注。裂纹在脆性材料的传播规律和断裂机理是断裂力学的重要研究方向。研究脆性材料在破坏过程中裂纹的起裂条件、扩展路径、破坏阵面的发展规律、碎片尺寸分布规律以及整个断裂过程种的能量转化关系既有深刻的科学价值又能对强化玻璃视窗、导弹透明陶瓷防护罩、陶瓷装甲、混凝土掩体等防护***的设计与性能评估提供理论计算模型和实验支撑。
钢化玻璃具有通明度高、应用广泛以及能引起广泛的研究兴趣的优势，因此是脆性材料断裂研究领域的重要对象。目前对于退火玻璃、化学钢化玻璃和物理钢化玻璃强度问题(如抗弯强度、冲击强度)的实验和理论研究已经比较成熟。
上世纪80年代逐渐兴起对玻璃破坏过程中的破坏波现象的研究。破坏波是指脆性材料在强载荷作用下裂纹迅速分叉、扩展，裂纹前端的传播呈现出类似波阵面的现象。破坏波是极端条件下脆性材料破坏的一种特殊模式。针对破坏波的研究主要分为两个方向，一个方向是以高速撞击实验为基础，研究化学钢化玻璃和物理钢化玻璃的冲击强度、破坏波传播速度和剪切波速之间的规律。这一方面的研究已经比较成熟，基本揭示了强载荷作用下钢化玻璃的力学性能与断裂模式。另一个方向以钢化玻璃自持破坏(钢化玻璃自爆)实验为基础，研究物理钢化玻璃的裂纹传播与应变能转化机制。物理钢化玻璃处于内部受拉外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，裂纹在钢化玻璃残余应力的作用下发生自持续地扩展并贯穿整个玻璃体。
目前，商业上只生产平板状物理钢化玻璃，因此关于物理钢化玻璃自持破坏的研究目前主要集中在平板状物理钢化玻璃的破坏实验。平板状物理钢化玻璃的自持破坏速度远低于冲击加载条件下的破坏速度，也低于材料的瑞利波速。由于平板状物理钢化玻璃应力梯度平行于其两个平面，这对其光弹性观察和内应力计算方面十分不便，因此对其内部裂纹扩展条件、破坏阵面附近的应力场无法进行定量分析，也就难以确定限制物理钢化玻璃板中裂纹扩展速度的根本原因。而当前理论研究表明，圆柱状的物理钢化玻璃(即物理钢化玻璃圆柱棒)相对于平板状物理钢化玻璃的钢化程度范围更宽，更加便于不同应力水平下裂纹扩展的比较研究；而且圆柱状的物理钢化玻璃内部应力分布在圆柱坐标系中，具有解析解，更有利于建立准确地断裂力学模型；理论上圆柱状的物理钢化玻璃应变能密度更大，裂纹传播速度更快，碎片尺寸更小。实际上，圆柱状的物理钢化玻璃相对于平板状物理钢化玻璃在科学研究中具有更为特殊的意义。因此在脆性材料动态断裂研究领域对圆柱状的物理钢化玻也具有了比较高的需求。
然而，如上所述，目前商业上只生产平板状物理钢化玻璃，所以并没有专门生产圆柱状的物理钢化玻的设备和工艺。平板状物理钢化玻璃与圆柱状的物理钢化玻在结构和性能上存在显著差异，当前用于生产平板状物理钢化玻璃的设备都是针对平板状物理钢化玻璃做特殊设计，并不能适用于物理钢化玻璃圆柱棒的生产。故此当前物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究仍然处于理论研究状态，无法进行实体实验，故而无法得到相应的实验数据，从而在与物理钢化玻璃圆柱棒性能更为接近的某些防护***的设计与性能评估中，也只能参照平板状物理钢化玻璃的实验数据，最终导致这些防护设备的设计精度和性能可提升的空间还很大。
鉴此，设计一种能够制造出性能优异的物理钢化玻璃圆柱棒的物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，为物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究提供实验体，使物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究从理论转换为实体实验，从而为与物理钢化玻璃圆柱棒性能更为接近的某些防护***的设计与性能评估提供实验数据支撑，具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，该制造方法能够成功制造出性能优异的物理钢化玻璃圆柱棒，为物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究提供实验体，使物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究从理论转换为实体实验，从而为与物理钢化玻璃圆柱棒性能更为接近的某些防护***的设计与性能评估提供实验数据支撑，使这些防护设备的设计精度和性能得到提升。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，包括以下步骤：
步骤1、准备一个加热装置、一根处于退火状态的圆柱形玻璃棒以及一装有室温水的器皿，所述的圆柱形玻璃棒为普通玻璃棒，其材料为软化点低于1300℃的玻璃，所述的器皿中水面高度大于所述的圆柱形玻璃棒的高度；
步骤2、将所述的圆柱形玻璃棒装入所述的加热装置中，将所述的器皿摆放在所述的加热装置下方；
步骤3、采用所述的加热装置对所述的圆柱形玻璃棒进行加热，当所述的加热装置的加热温度达到所述的圆柱形玻璃棒的软化点时，所述的圆柱形玻璃棒进入软化状态成为软态圆柱形玻璃棒，此时让所述的软态圆柱形玻璃棒自由落体落入所述的器皿的水中进行钢化；
步骤4、当所述的器皿中的水自然冷却至常温后，所述的软态圆柱形玻璃棒完成钢化形成固态圆柱形玻璃棒，该固态圆柱形玻璃棒即为制备得到的物理钢化玻璃圆柱棒。
所述的加热装置包括加热组件、安装架、耐高温1500℃以上的T型盖、耐高温1500℃以上的U型夹、耐高温1500℃以上的悬挂丝、用于探测所述的加热组件加热温度的电热偶、用于显示所述的加热组件加热温度的显示屏、接线座和固定夹，所述的加热组件包括耐高温1500℃以上的保温管、耐高温1500℃以上的加热管和电热丝，所述的加热管的内表面为光滑面，所述的加热管的外表面设置有螺旋状凹槽，所述的电热丝缠绕在所述的螺旋状凹槽中，所述的保温管同轴套设在所述的加热管的外侧，所述的保温管上开设有两个出线孔，所述的电热丝的两端能够一一对应从两个所述的出线孔处穿出至所述的保温管的外侧，所述的加热管的上端面和所述的保温管的上端面齐平，所述的加热管的下端面和所述的保温管的下端面也齐平，所述的T型盖上设置有第一过孔和第二过孔，所述的第一过孔位于所述的T型盖的中心处，所述的第二过孔位于所述的第一过孔的一侧，所述的第一过孔用于穿过所述的悬挂丝，所述的第二过孔用于安装所述的热电偶，所述的T型盖能够从所述的加热管的上端开口处塞入将所述的加热管的上端开口和所述的保温管的上端开口同时盖住，所述的接线座上设置有穿线孔，在非使用状态，所述的安装架、所述的加热组件、所述的T型盖、所述的U型夹、所述的接线座、所述的固定夹、所述的悬挂丝、所述的电热偶和所述的显示屏处于分离状态，在使用状态，所述的加热组件和所述的接线座分别安装在所述的安装架上，所述的T型盖塞在所述的加热管的上端开口处，所述的U型夹开口朝下位于所述的加热管内，所述的U型夹与所述的加热管的内表面不接触，所述的悬挂丝的下端与所述的U型夹的上端中心处固定连接，所述的悬挂丝的上端穿过所述的第一过孔和所述的穿线孔被所述的固定夹夹住固定，所述的热电偶安装在所述的第二过孔处，且与所述的显示屏连接，所述的电热丝的两端与外部电源连接。该结构中，加热装置结构简单，成本较低，易于制造和组装。
所述的安装架包括沿竖直方向设置的竖板、第一横板、第二横板、第三横板和第四横板，所述的第一横板、所述的第二横板、所述的第三横板和所述的第四横板均沿水平方向设置，所述的第一横板、所述的第二横板、所述的第三横板和所述的第四横板按照从下到上的顺序平行间隔设置，所述的第一横板、所述的第二横板、所述的第三横板和所述的第四横板的一侧分别固定在所述的竖板上，所述的第一横板和所述的第二横板之间形成用于放置所述的器皿的空间，所述的第二横板上设置有第一通孔，所述的第一通孔由上下排布且孔径不同的两个圆孔组成，其中位于上方的圆孔的孔径大于位于下方的圆孔的孔径，所述的第一通孔中位于上方的圆孔的孔径等于所述的保温管的外径，所述的第一通孔中位于下方的圆孔的孔径等于所述的加热管的内径，所述的第三横板上设置有第二通孔，所述的第二通孔的孔径均等于所述的保温管的外径，所述的第四横板上设置有用于安装所述的接线座的第三通孔，所述的第三通孔的孔径不小于所述的保温管的外径，所述的所述的第一通孔、所述的第二通孔和所述的第三通孔均同轴。该结构中，安装架结构简单，成本较低，便于加热装置的安装。
所述的步骤2中将所述的圆柱形玻璃棒装入所述的加热装置中的具体过程为：
步骤2-1、将所述的圆柱形玻璃棒、所述的U型夹、所述的悬挂丝和所述的T型盖组装在一起，得到第一组装体，所述的第一组装体中，所述的悬挂丝的下端固定在开口朝下所述的U型夹的顶部中心处，所述的圆柱形玻璃棒卡紧固定在所述的U型夹的开口内，所述的悬挂丝的上端从所述的T型盖的第一过孔处穿出；
步骤2-2、将第一组装体中的U型夹和所述的圆柱形玻璃棒装入所述的加热管内，并使所述的T型盖塞入所述的加热管的上端开口处，得到第二组装体；
步骤2-3、将第二组装体从所述的第三通孔处向下安装，所述的第二组装体依次穿过所述的第三通孔、所述的第二通孔进入所述的第一通孔中被所述的第二横板支撑住，此时所述的保温管和所述的加热管的上端与所述的第二通孔的上端面齐平，所述的保温管的两个出线孔位于所述的第二横板和所述的第三横板之间，将电热丝的两端从两个出线孔处拉出；
步骤2-4、将所述的接线座***所述的第三通孔内固定，所述的悬挂丝的上端从所述的穿线孔处穿过至所述的接线座上方，通过所述的固定夹将所述的悬挂丝的上端夹住，所述的固定夹顶靠在所述的接线座上，所述的圆柱形玻璃棒通过所述的悬挂丝悬挂在所述的加热管的中部；
步骤2-5、将所述的热电偶从所述的第二过孔处***使其下部进入所述的加热管内，将所述的热电偶与所述的显示屏连接在一起，将所述的电热丝的两端与外部电源连接；
步骤2-6、圆柱形玻璃棒安装完成。
所述的圆柱形玻璃棒的材质为钙钠玻璃或者高硼硅玻璃，所述的加热管的材质为石英玻璃、陶瓷或刚玉，所述的电热偶的测温范围为-80℃到1300℃，所述的保温管的材质为陶瓷或刚玉。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过先准备一个加热装置、一根处于退火状态的圆柱形玻璃棒以及一装有室温水的器皿，圆柱形玻璃棒为普通玻璃棒，其材料为软化点低于1300℃的玻璃，器皿中水面高度大于圆柱形玻璃棒的高度，然后将圆柱形玻璃棒装入加热装置中，将器皿摆放在加热装置下方，接着采用加热装置对圆柱形玻璃棒进行加热，当加热装置的加热温度达到圆柱形玻璃棒的软化点时，圆柱形玻璃棒进入软化状态成为软态圆柱形玻璃棒，此时让软态圆柱形玻璃棒自由落体落入器皿的水中进行钢化，当器皿中的水自然冷却至常温后，软态圆柱形玻璃棒完成钢化形成固态圆柱形玻璃棒，该固态圆柱形玻璃棒即为制备得到的物理钢化玻璃圆柱棒，通过实验本发明制备的物理钢化玻璃圆柱棒，几何尺寸精度高，内部残余应力在垂直于轴向的截面上一致性好，由此本发明的方法能够成功制造出性能优异的物理钢化玻璃圆柱棒，为物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究提供实验体，使物理钢化玻璃圆柱棒自持破坏的研究从理论转换为实体实验，从而为与物理钢化玻璃圆柱棒性能更为接近的某些防护***的设计与性能评估提供实验数据支撑，使这些防护设备的设计精度和性能得到提升。
附图说明
图1为本发明的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法的加热装置的立体图；
图2为本发明的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法的加热装置的剖视图；
图3为本发明的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法的制造得到的物理钢化玻璃圆柱棒的内部的光弹性条纹示意图；
图4(a)为本发明的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法的制造得到的物理钢化玻璃圆柱棒的自持破坏状态图一；
图4(b)为本发明的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法的制造得到的物理钢化玻璃圆柱棒的自持破坏状态图二。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，包括以下步骤：
步骤1、准备一个加热装置、一根处于退火状态的圆柱形玻璃棒L以及一装有室温水的器皿A，圆柱形玻璃棒L为普通玻璃棒，其材料为软化点低于1300℃的玻璃，器皿A中水面高度大于圆柱形玻璃棒L的高度；
步骤2、将圆柱形玻璃棒L装入加热装置中，将器皿摆放在加热装置下方；
步骤3、采用加热装置对圆柱形玻璃棒L进行加热，当加热装置的加热温度达到圆柱形玻璃棒L的软化点时，圆柱形玻璃棒L进入软化状态成为软态圆柱形玻璃棒L，此时让软态圆柱形玻璃棒L自由落体落入器皿A的水中进行钢化；
步骤4、当器皿中的水自然冷却至常温后，软态圆柱形玻璃棒L完成钢化形成固态圆柱形玻璃棒L，该固态圆柱形玻璃棒L即为制备得到的物理钢化玻璃圆柱棒。
如图1和2所示，本实施例中，加热装置包括加热组件、安装架、耐高温1500℃以上的T型盖1、耐高温1500℃以上的U型夹2、耐高温1500℃以上的悬挂丝3、用于探测加热组件加热温度的电热偶4、用于显示加热组件加热温度的显示屏、接线座5和固定夹6，加热组件包括耐高温1500℃以上的保温管7、耐高温1500℃以上的加热管8和电热丝9，加热管8的内表面为光滑面，加热管8的外表面设置有螺旋状凹槽，电热丝9缠绕在螺旋状凹槽中，保温管7同轴套设在加热管8的外侧，保温管7上开设有两个出线孔，电热丝9的两端能够一一对应从两个出线孔处穿出至保温管7的外侧，加热管8的上端面和保温管7的上端面齐平，加热管8的下端面和保温管7的下端面也齐平，T型盖1上设置有第一过孔和第二过孔，第一过孔位于T型盖1的中心处，第二过孔位于第一过孔的一侧，第一过孔用于穿过悬挂丝3，第二过孔用于安装电热偶4，T型盖1能够从加热管8的上端开口处塞入将加热管8的上端开口和保温管7的上端开口同时盖住，接线座5上设置有穿线孔，在非使用状态，安装架、加热组件、T型盖1、U型夹2、接线座5、固定夹6、悬挂丝3、电热偶4和显示屏处于分离状态，在使用状态，加热组件和接线座5分别安装在安装架上，T型盖1塞在加热管8的上端开口处，U型夹2开口朝下位于加热管8内，U型夹2与加热管8的内表面不接触，悬挂丝3的下端与U型夹2的上端中心处固定连接，悬挂丝3的上端穿过第一过孔和穿线孔被固定夹6夹住固定，电热偶4安装在第二过孔处，且与显示屏连接，电热丝9的两端与外部电源连接。
如图1和2所示，本实施例中，安装架包括沿竖直方向设置的竖板10、第一横板11、第二横板12、第三横板13和第四横板14，第一横板11、第二横板12、第三横板13和第四横板14均沿水平方向设置，第一横板11、第二横板12、第三横板13和第四横板14按照从下到上的顺序平行间隔设置，第一横板11、第二横板12、第三横板13和第四横板14的一侧分别固定在竖板10上，第一横板11和第二横板12之间形成用于放置器皿的空间，第二横板12上设置有第一通孔，第一通孔由上下排布且孔径不同的两个圆孔组成，其中位于上方的圆孔的孔径大于位于下方的圆孔的孔径，第一通孔中位于上方的圆孔的孔径等于保温管7的外径，第一通孔中位于下方的圆孔的孔径等于加热管8的内径，第三横板13上设置有第二通孔，第二通孔的孔径均等于保温管7的外径，第四横板14上设置有用于安装接线座5的第三通孔，第三通孔的孔径不小于保温管7的外径，第一通孔、第二通孔和第三通孔均同轴。
本实施例中，步骤2中将圆柱形玻璃棒L装入加热装置中的具体过程为：
步骤2-1、将圆柱形玻璃棒L、U型夹2、悬挂丝3和T型盖1组装在一起，得到第一组装体，第一组装体中，悬挂丝3的下端固定在开口朝下U型夹2的顶部中心处，圆柱形玻璃棒L卡紧固定在U型夹2的开口内，悬挂丝3的上端从T型盖1的第一过孔处穿出；
步骤2-2、将第一组装体中的U型夹2和圆柱形玻璃棒L装入加热管8内，并使T型盖1塞入加热管8的上端开口处，得到第二组装体；
步骤2-3、将第二组装体从第三通孔处向下安装，第二组装体依次穿过第三通孔、第二通孔进入第一通孔中被第二横板12支撑住，此时保温管7和加热管8的上端与第二通孔的上端面齐平，保温管7的两个出线孔位于第二横板12和第三横板13之间，将电热丝9的两端从两个出线孔处拉出；
步骤2-4、将接线座5***第三通孔内固定，悬挂丝3的上端从穿线孔处穿过至接线座5上方，通过固定夹6将悬挂丝3的上端夹住，固定夹6顶靠在接线座5上，圆柱形玻璃棒L通过悬挂丝3悬挂在加热管8的中部；
步骤2-5、将电热偶4从第二过孔处***使其下部进入加热管8内，将电热偶4与显示屏连接在一起，将电热丝9的两端与外部电源连接；
步骤2-6、圆柱形玻璃棒L安装完成。
本实施例中，圆柱形玻璃棒L的材质为钙钠玻璃或者高硼硅玻璃，加热管8的材质为石英玻璃、陶瓷或刚玉，电热偶4的测温范围为-80℃到1300℃，保温管7的材质为陶瓷或刚玉。
本实施中，圆柱形玻璃棒L的直径为5毫米，材料为高硼硅玻璃，将圆柱形玻璃棒L装入加热装置中进行加热时，加热至821℃后使其自由落体到水中钢化，得到物理钢化玻璃圆柱棒。将物理钢化玻璃圆柱棒水平浸入纯甘油中，采用525纳米波(绿色)透过线偏光片，穿过甘油和物理钢化玻璃圆柱棒，再透过圆偏光片拍摄到物理钢化玻璃圆柱棒内部的光弹条纹，如图3所示。分析图3光弹条纹可以看出，物理钢化玻璃圆柱棒内部主应力梯度线平行于圆柱的轴心线，这表明物理钢化玻璃圆柱棒内部的应力沿轴方分布具有一致性。对本实施例制备的物理钢化玻璃圆柱棒进行动态断裂实验，将物理钢化玻璃圆柱棒水平放置在甘油中，其左边靠近端部区域用两块金属从上下方向加持住，将该物理钢化玻璃圆柱棒的左端用锤子敲碎，裂纹从左向右在物理钢化玻璃圆柱棒内部传播。通过超高速摄影机(100万帧率)捕捉到物理钢化玻璃圆柱棒完全碎裂的状态，如图4(a)和图4(b)所示，图4(a)和图4(b)中，0μs处标注处作为起始点，10μs处标注处作为结束点。分析图4(a)和图4(b)可知，图4(a)和图4(b)中靠近轴线区域的碎片比较细小，裂纹水平走向，靠近边缘的区域的碎片比较大，裂纹倾斜走向。这说明物理钢化玻璃圆柱棒内部碎片主要是拉伸断裂，属于1型断裂，边缘碎片是剪切断裂，属于2型断裂。物理钢化玻璃圆柱棒断裂实验结果与相关理论模型一致，自持破化速度约1900m/s，超过现有文献的最高速度1800m/s,为进一步研究自持破坏极限速度提供实验支撑。
Claims (5)
1.一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、准备一个加热装置、一根处于退火状态的圆柱形玻璃棒以及一装有室温水的器皿，所述的圆柱形玻璃棒为普通玻璃棒，其材料为软化点低于1300℃的玻璃，所述的器皿中水面高度大于所述的圆柱形玻璃棒的高度；
步骤2、将所述的圆柱形玻璃棒装入所述的加热装置中，将所述的器皿摆放在所述的加热装置下方；
步骤3、采用所述的加热装置对所述的圆柱形玻璃棒进行加热，当所述的加热装置的加热温度达到所述的圆柱形玻璃棒的软化点时，所述的圆柱形玻璃棒进入软化状态成为软态圆柱形玻璃棒，此时让所述的软态圆柱形玻璃棒自由落体落入所述的器皿的水中进行钢化；
步骤4、当所述的器皿中的水自然冷却至常温后，所述的软态圆柱形玻璃棒完成钢化形成固态圆柱形玻璃棒，该固态圆柱形玻璃棒即为制备得到的物理钢化玻璃圆柱棒。
2.根据权利要求1所述的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，其特征在于所述的加热装置包括加热组件、安装架、耐高温1500℃以上的T型盖、耐高温1500℃以上的U型夹、耐高温1500℃以上的悬挂丝、用于探测所述的加热组件加热温度的电热偶、用于显示所述的加热组件加热温度的显示屏、接线座和固定夹，所述的加热组件包括耐高温1500℃以上的保温管、耐高温1500℃以上的加热管和电热丝，所述的加热管的内表面为光滑面，所述的加热管的外表面设置有螺旋状凹槽，所述的电热丝缠绕在所述的螺旋状凹槽中，所述的保温管同轴套设在所述的加热管的外侧，所述的保温管上开设有两个出线孔，所述的电热丝的两端能够一一对应从两个所述的出线孔处穿出至所述的保温管的外侧，所述的加热管的上端面和所述的保温管的上端面齐平，所述的加热管的下端面和所述的保温管的下端面也齐平，所述的T型盖上设置有第一过孔和第二过孔，所述的第一过孔位于所述的T型盖的中心处，所述的第二过孔位于所述的第一过孔的一侧，所述的第一过孔用于穿过所述的悬挂丝，所述的第二过孔用于安装所述的热电偶，所述的T型盖能够从所述的加热管的上端开口处塞入将所述的加热管的上端开口和所述的保温管的上端开口同时盖住，所述的接线座上设置有穿线孔，在非使用状态，所述的安装架、所述的加热组件、所述的T型盖、所述的U型夹、所述的接线座、所述的固定夹、所述的悬挂丝、所述的电热偶和所述的显示屏处于分离状态，在使用状态，所述的加热组件和所述的接线座分别安装在所述的安装架上，所述的T型盖塞在所述的加热管的上端开口处，所述的U型夹开口朝下位于所述的加热管内，所述的U型夹与所述的加热管的内表面不接触，所述的悬挂丝的下端与所述的U型夹的上端中心处固定连接，所述的悬挂丝的上端穿过所述的第一过孔和所述的穿线孔被所述的固定夹夹住固定，所述的热电偶安装在所述的第二过孔处，且与所述的显示屏连接，所述的电热丝的两端与外部电源连接。
3.根据权利要求2所述的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，其特征在于所述的安装架包括沿竖直方向设置的竖板、第一横板、第二横板、第三横板和第四横板，所述的第一横板、所述的第二横板、所述的第三横板和所述的第四横板均沿水平方向设置，所述的第一横板、所述的第二横板、所述的第三横板和所述的第四横板按照从下到上的顺序平行间隔设置，所述的第一横板、所述的第二横板、所述的第三横板和所述的第四横板的一侧分别固定在所述的竖板上，所述的第一横板和所述的第二横板之间形成用于放置所述的器皿的空间，所述的第二横板上设置有第一通孔，所述的第一通孔由上下排布且孔径不同的两个圆孔组成，其中位于上方的圆孔的孔径大于位于下方的圆孔的孔径，所述的第一通孔中位于上方的圆孔的孔径等于所述的保温管的外径，所述的第一通孔中位于下方的圆孔的孔径等于所述的加热管的内径，所述的第三横板上设置有第二通孔，所述的第二通孔的孔径均等于所述的保温管的外径，所述的第四横板上设置有用于安装所述的接线座的第三通孔，所述的第三通孔的孔径不小于所述的保温管的外径，所述的所述的第一通孔、所述的第二通孔和所述的第三通孔均同轴。
4.根据权利要求3所述的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，其特征在于所述的步骤2中将所述的圆柱形玻璃棒装入所述的加热装置中的具体过程为：
步骤2-1、将所述的圆柱形玻璃棒、所述的U型夹、所述的悬挂丝和所述的T型盖组装在一起，得到第一组装体，所述的第一组装体中，所述的悬挂丝的下端固定在开口朝下所述的U型夹的顶部中心处，所述的圆柱形玻璃棒卡紧固定在所述的U型夹的开口内，所述的悬挂丝的上端从所述的T型盖的第一过孔处穿出；
步骤2-2、将第一组装体中的U型夹和所述的圆柱形玻璃棒装入所述的加热管内，并使所述的T型盖塞入所述的加热管的上端开口处，得到第二组装体；
步骤2-3、将第二组装体从所述的第三通孔处向下安装，所述的第二组装体依次穿过所述的第三通孔、所述的第二通孔进入所述的第一通孔中被所述的第二横板支撑住，此时所述的保温管和所述的加热管的上端与所述的第二通孔的上端面齐平，所述的保温管的两个出线孔位于所述的第二横板和所述的第三横板之间，将电热丝的两端从两个出线孔处拉出；
步骤2-4、将所述的接线座***所述的第三通孔内固定，所述的悬挂丝的上端从所述的穿线孔处穿过至所述的接线座上方，通过所述的固定夹将所述的悬挂丝的上端夹住，所述的固定夹顶靠在所述的接线座上，所述的圆柱形玻璃棒通过所述的悬挂丝悬挂在所述的加热管的中部；
步骤2-5、将所述的热电偶从所述的第二过孔处***使其下部进入所述的加热管内，将所述的热电偶与所述的显示屏连接在一起，将所述的电热丝的两端与外部电源连接；
步骤2-6、圆柱形玻璃棒安装完成。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种物理钢化玻璃圆柱棒的制造方法，其特征在于所述的圆柱形玻璃棒的材质为钙钠玻璃或者高硼硅玻璃，所述的加热管的材质为石英玻璃、陶瓷或刚玉，所述的电热偶的测温范围为-80℃到1300℃，所述的保温管的材质为陶瓷或刚玉。
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| GB498584A (en) * | 1938-06-20 | 1939-01-10 | Hartford Empire Co | Method and apparatus for feeding molten glass |
| DE807707C (de) * | 1948-04-19 | 1951-07-02 | Werner Schuller | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Staeben oder Roehren aus Glas |
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2020
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