Микро провода демонстрируют магнитные свойства, представляющие большой технологический интерес, такие как магнитная стабильность, гигантский эффект Магнито-Импеданса, Магнито-Мягкие свойства и свойства формы памяти. Вышеуказанные свойства являются весьма полезными для различных областей применения датчиков.
Исследование технологии и физических свойств микро проволок со стеклянным покрытием в настоящее время привлекает большое внимание благодаря их использованию в сенсорных устройствах и изделиях на их основе. Например, новое поколение многофункциональных троичных композиционных материалов будет изготовлено из микро проволоки, биополимеров и бумаги.
Стеклянная микро проволока состоит из внутреннего металлического ядра, покрытого покрытием, похожим на пирекс. Типичные пределы для диаметра металлического сердечника составляют от 1 до 50 микрон. В непрерывном литье микро проволоки основной задачей управления является поддержание оптимальных тепловых условий и условий потока в процессе, чтобы изготовить микро проволоку заданного стабильного диаметра. Для управления процессом, оператор использует показания счетчика сопротивления микро провода. Типичная точность измерителя сопротивления составляет порядка 5-10% в довольно узких пределах.
С одной стороны, слишком сложно усовершенствовать и расширить возможности счетчика.
В связи с этим оператор не может использовать информацию, полученную с этого счетчика, в широком диапазоне диаметров. Другими словами, приемлемый контроль процесса литья на основе измеренного сопротивления возможен только в определенных пределах.
С другой стороны, высококвалифицированный и опытный оператор может контролировать процесс литья только с помощью информации, захваченной глазами. Эта информация касается цвета, положения и формы капли расплава во время отливки. Однако качество такого контроля низкое и, следовательно, качество микро провода.
Целью моделирования является фиксация сущности поведения явлений. Когда ученым не удается получить полного представления о том или ином процессе, они строят модели для того, чтобы получить определенный контроль над ним. Модель никогда не бывает полностью корректной, но она полезна, если объясняет и предсказывает поведение процесса в пределах требуемой для выполнения задачи точности. Важно, чтобы пользователи модели хорошо понимали условия, при которых была разработана модель, и, следовательно, режимы ее действия.
Если моделируемое явление достаточно хорошо понимается для построения модели, а ее математическая формулировка пригодна для аналитического или численного решения, то полученная модель является мощным инструментом, позволяющим объяснить и спрогнозировать поведение системы в рамках достоверности модели.
Процесс литья микро проволоки характеризуется высокой степенью сложности. Он представляет собой соединение механических, тепловых, электродинамических, физических и химических взаимодействий. Более того, эти взаимодействия не просто множественны, а перекрываются во время отбора. Можно предположить, что модель литья может быть выведена из свойств, лежащих в основе процесса. Однако даже при различных приближениях окончательная модель будет слишком сложной, упорядоченной, нелинейной и так далее.
В настоящее время существует два основных способа изготовления микро проволоки.
В первом случае микро проволока изготавливается методом внутриводного прядения, а затем холодным способом вытягивается от диаметра около 125 микрон Ас-Кастовой микро проволоки до диаметра 20-30 микрон. Конечный образец подвергается отжигу с растягивающим напряжением для создания определенной магнитной структуры.
Этот метод требует очень тщательного контроля процесса отжига для получения повторяющихся магнитных параметров.
С другой стороны, технология ученых применяется для изготовления микро проволоки со стеклянным покрытием. Такие микро провода изготавливаются по модифицированному процессу, основанному на прямом литье из расплава.