Как уже отмечалось, за последние 20 с лишним лет было опубликовано большое количество научных трудов и патентов на изобретение по аморфному ферромагнитному микропроводу в стеклянной изоляции , но никто не спешит поделиться сведениями о технологии их производства, которые являются « ноу хау», и организовать его промышленное производство. Между тем известно,что такое промышленное производство имеется в ряде стран- Израйль, Чехия, изготовлением микропровода по методу Тейлера занимаются такие страны как США, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ, ЯПОНИЯ, ИСПАНИЯ. Большой интерес к аморфному ферромагнитному микропроводу в настоящее время проявляет КИТАЙ.
Небольшой экскурс в прошлое. В 1927году появился патент Тейлора на метод изготовления микропровода вытяжкой непосредственно из расплава металла, а в 1936 году к наркому тяжелой промышленности СССР Серго Орджаникидзе пришёл профессор Улитовский и предолжил коренным образом изменить технологию изготовления тонкой проволоки за один технологический передел непосредственно из расплава металла, заменяя сложнейшую технологию волочения. Но, что – то пошло не так и в 1946 году Улитовский был уже начальником лаборатории на Красноярском метеллургическом комбинате, в конце сороковых годов он вернулся в Москву и в начале пятидесятых годов работал в электрофизической лаборатории интерскопии Металлургического института АН у известго специалиста в области радиофизики Ощепкова П.К. Как вспоминал последний, в начале восьмидесятых годов процесс изготовления микропровода в стеклянной изоляции заключался в следующем - металл в стеклянной ампуле расплавлялся и лаборант, ухватившись плоскозубцами за донышко последней, бежал в другой конец лаборатории. Но учитывая опыт работы специалистов лаборатории и то что в Советском Союзе уже начался выпуск мощных индукционных генераторов, на базе одного из них ,используя комплектацию авиационного приборостроения ,была создана первая установка литья микропровода в стеклянной изоляции. В этот же период начался спрос на технологии миниатюризации электронной аппаратуры, искали новые технологические направления. Особенно поиски проводились в Ленинграде в лаборатории известного специалиста в области микроэлектроники Филиппа Староса. При посещении в 1960 году Ленинграда Н.С.Хрущевым, будущему министру Электронной Промышленности СССР А. И. ШОКИНУ, удалось пригласить последнего в лабораторию Ф. Староса и показать возможности микроэлектроники. Ф. Старос подарил Н.С.Хрущеву миниатюрный радиоприёмник, который надевался на ухо, отчего тот пришёл в восторг.В результате город спутник Москвы Зеленоград, вместо города ткачих, стал столицей микроэлектроники. В области микроминиатюризаци на предпритиях Ленинграда проводилось очень много работ, вначале это были работы по миниатюризации компонентов , использавания бескорпусных элементов. В это же время появилась информация о микропроводе в стеклянной изоляции, что позоляло в значительной степени снизить массогабаритные размеры резисторв. Был разработан целяй ряд миниатюрных резисторов из микропровода в стеклянной изоляции – резисторы С5- 15, С5-31, последний имел размеры – диаметр 3 мм, длина 4 мм.
Группа специалистов, в том числе посмертно и профессор Улитовский, были удостоены Ленинской премии. Указанные резисторы были заложены в особоответственную бортовую аппаратуру. Министерством Электронной промышленности в ауле Учкекен Карачаево–Черкесской автономной области был построен завод, на котором было организовано серийное производство этих резисторов. Однако забыли существовавший тогда принцип – южнее Ростова электроники нет. Оказалось, что резисторы из микропровода в стеклянной изоляции имеют чрейзвычайно низкий уровень качества, низкий уровень надежности и не могут применяться в электронной бортовой аппаратуре. Кроме того, производство резисторов из микропровода в стеклянной изоляции было очень сложным для местных кадров, процент выхода годных чрейзвычайно низок и не мог обеспечить потребности промышленности. Производство указанных резисторов в 1970 г было прекращено.
Параллено с этим, Минприбор организовыл научно – исследовательный институт, завод, а затем НПО МИКРОПРОВОД в столице Молдавской ССР г. Кишиневе, там упор сделали на прецизионные резисторы из микропровода в стеклянной изоляции и не гнались за миниатюризацией, была разработана целая серия прецизионных постоянных резисторов – МВС,МРХ,С5 23 , С5-27 и др. Объём производства микропровода достигал промышленных масштабов. Однако и здесь надежность резисторов была недостаточной для особоответственной аппаратуры, что накладывало определенные ограничения на их применение.
В девяностых годах прошлого века появился аморфный ферромагнитный микропровод в стеклянной изоляции и началась новая ступень развития микропровода в стеклянной изоляции, но все работы проводились практически только на лабораторном уровне с изготовлением небольших опытных партий продукции. Однако в начале двухтысячных годов было организовано научно – производственное предприятие, которое обеспечило промышленный выпуск аморфного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции. Однако, из за наличия только одного потребителя и ряда организационных проблем, не связанных с техническими вопросами, это предпрятие в настоящее время прекратило производственную деятельность.
Для дальнейшего развития производства аморфного микропровода в стеклянной изоляции необходимо производство микропровода более высого уровня качества с нормированными техничесими характеристиками.
Основными достоинствами аморфного микропровода в стеклянной изоляции являются:
1. Технология производства, позволяющая за один технологический передел из расплава металла получить микропровод с диаметром микронных размеров.
2. Высокие электрические и магнитные свойства, позволяющие изготавливать высокоточные и высокочувствительные датчики и элементы, в том числе в СВЧ диапазоне.
3. Высокие механические своиства найдут применение для изготовления композитных материалов.
4. Аморфный ферромагнитный микропровод найдет шировое применение и для изготовления метаматериалов.
Высокая сложность производства аморфного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции заключается в том, что эта технология состоит из двух сложных технологий:
- технологии производства самого микропровода в стеклянной изоляции,
- технологии создания аморфной структуры металаллических сплавов, полученных методом сверхбыстрой закалки из расплава металлов.
Но для этого необходимо решение ряда техничесих вопросов , самое главное осознание необходимости нового подхода к технологии производства аморфного ферромагнитного микрпровода в стеклянной изоляции:
– уровень компетентности инженерного и производственного персонала, нужны не научные исследования, а разработка технологии, технологичесого и метрологического оборудования,
- электронно-вакуумная гигиена производства, а не уровень колхозной мастерской,
- особочистые исходные материалы с нормированными техническими параметрами,
-технологическое и измерительное оборудование с требуемыми технологией параметрами на высоком уровне автоматизациии, цифровизации и точностных параметров мехатроники, систем измерения и управления,
- Контроль технологических режимов в процессе производства и выходной контроль качества,
- надлежащая технологическая дисциплина и мотивирование производственного и инженерного персонала,
- снижение человеческого фактора на всех уровнях производства.
Рассмотрим более подробно специфические особенности технологического процесса изготовления аморфного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции:
1.Вакуумная плавка и отбор стержней строго по технологии и с применением особочистых металлов.
2.Индукционная высокочастотная ливитационная плавка микрованны в стеклянной ампуле со строгим поддержанием вязкости стекла и сплава металлов.
3. Технологии обеспечения сверхбыстрой закалки микропровода при выходе из микрованны расплава, с целью обеспечения аморфной структуры жилы микропровода.
4. Технологическое оборудование при производстве аморфного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции должно обеспечивать в процессе технологического цикла высокую стабильность и разрешающую способность регулирования технологических режимов.
5. Несмотря на высокий уровень автомизации и цифрофизации современного технологического оборудования, многое зависит от квалификации оператора при запуске технологического процесса.
6. У каждого производителя аморфного микропровода имеются свои «ноу – хау» на дальнейшее совершенствование и перспективного развития технологии производства аморфного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции, так как в одном месте должны быть сосредоточены знания в следующих направлениях:
- физика металлов в жидком состоянии,
- физика левитационной индукционной плавки,
- метрология магнитных свойств аморфного микропровода в стеклянной изоляции, в том числе связь скачков Бартгаузена с метрологическими магнитными единицами в международной системе СИ,
- термодинамика и массоперенос,
- электродинамика,
- физика магнетизма,
- экономика и организация промышленного производства, в том числе материальная и моральная мотивация производственного персонала,
- конструкторские, технологические знания в области цифровизации, роботизации создания технологического, метрологического и испытательного оборудования и др.
Для успешного решения всех вышеперечисленных задач необходима успешная работа в команде. В настоящее время было создано промышленное производство аморфного микропровода для систем «Да – Нет», однако достаточно знаний и опыта для создания технологии промышленного производства аморфного микропровода в стеклянной изоляции для высокочувствительных датчиков магнитного поля , систем радиопоглощения, высокопрочных композиционных материалов, метаматериалов и т. д.
Автор
Тема: КОНЦЕПЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА АМОРФНОГО ФЕРРОМАГНИТНОГО МИКРОПРОВОДА (Прочитано 299 раз)