CN107876788A - 一种金属铝纤维熔喷装置及其熔喷制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属铝纤维熔喷装置及其熔喷制造方法,包括以下步骤:加热、熔喷、冷却、收集、质检入库;加热:把铝锭放入电阻炉中,加热至700℃,炉温保持在700℃‑750℃,将铝锭熔化成铝液;所述熔喷步骤包括将铝液从铝液进液口导入高压罐中,同时启动空气加压装置,将铝液加压后从出液管道进入喷射管,然后经过喷射网板喷出细丝;所述冷却步骤包括:将细丝喷入出料箱构成的密闭通道内并对其抽真空,然后从出料箱上的冷却氮气孔通入氮气,冷却后得到铝纤维。通过上述装置和方法有效防止铝纤维丝在冷却过程中氧化断裂,大大提高成品率。
Description
技术领域
本发明涉及金属铝纤维制造领域,尤其涉及铝纤维快速成纤的方法。
背景技术
铝纤维具有金属材料固有的一切优点,同时还具有非金属纤维的一些特殊性能。
铝纤维具有良好抗静电功能、电磁屏蔽功能、导电、导热功能和隔音功能,柔韧性和耐氧化性好 ;铝纤维比表面积大,在隔音和助燃等方面有着超常的效果。铝纤维的主要应用领域有 :⑴在纺织品中的抗静电织物、防辐射织物和导热织物等 ;⑵在工程塑料中的导热工程塑料、导电工程塑料和防辐射工程塑料等 ;⑶火箭推进液体助剂中的助燃剂 ;⑷电动混合动力汽车中的蓄电池中的添加剂 ;⑸吸音材料等等。
铝纤维的制造方法归纳起来有三种 :熔抽法,拉拔法和切削法。熔抽法的基本原理
是将金属加热到熔融状态,在液态金属容器的底设有一个可调节流速的小孔,给液面施加压力,强迫金属液迅速喷出或甩出而形成金属纤维,采用化学活性激冷剂或磁场使液流稳定并促进其凝固形成纤维。拉拔法又分为单线拉拔和集束拉拔,其中单线拉拔法产品表面光滑,尺寸精确,但工序繁琐,生产周期长,成本高,主要用于某些特殊领域,如高精度筛网等 ;集束拉拔虽降低了成本,但其产品表面质量和拉拔直径难以保证。切削法是以固态金属作为原料,用刀具切削成纤维屑,方法简单,生产周期短,成本低,但难以得到截面光滑的长纤维。熔抽法生产效率较高,但是表面氧化层较厚,对铝纤维的导热、导电性能有较大的影响 ;
例如中国专利公开号CN 102717088 A公开了一种铝纤维材料的制备方法, 具体方法为将熔融后的纯净铝液加压喷射,冷却 成型,继续冷却至室温制成铝纤维材料,所述铝 液的温度为 700 ~ 750℃,所述喷射施加压力为 1.8 ~ 2.2 千克 / 平方厘米,所述加压喷射的喷嘴 口径为 80 ~ 200 微米。本发明制备的铝纤维材料,喷射后纤维状物的快速冷却成型,使其经历一个由高温到低温的快速冷却的冷缩过程,在纤维状物的表面形成大量的蜂窝状小孔,这些小孔能够吸收音波的传播能量,防止声波的进一步的传 播或反射,最终冷却后的铝纤维材料由于这些蜂窝状小孔的存在,大大提高了材料的吸声、隔音效 果和电磁屏蔽效果。该技术方案采用熔喷的方法,并采取自然冷却的方法使铝纤维成型,但在实际生产过程中,熔喷出的铝丝与空气中氧气接触后发生剧烈的氧化反应,并且由于铝纤维的直径较小,很容易就会氧化断裂,导致成品率大大下降,有待改进。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种可加工80-130微米直径的铝纤维,成品率高,有效防止铝纤维断裂的金属铝纤维熔喷装置及其熔喷制造方法。
为实现本发明目的,提供了以下技术方案:一种金属铝纤维熔喷装置,其特征在于包括加料装置、喷射装置以及冷却装置,所述加料装置包括高压罐、高压罐顶端设置有一号高压进气口、高压罐侧壁设置有铝液进液口、高压罐底端设置有出液管道;喷射装置包括主管、设置于主管内喷液管、主管一端设置有喷射网板,主管另一端连接二号高压进气口,一号、二号高压进气口均连接空气加压装置,所述冷却装置包括出料箱,主管上设置喷射网板的一端伸入出料箱一端,主管与出料箱一端密封连接,出料箱构成密闭冷却通道,出料箱侧壁上间隔排布有若干冷却氮气孔,所述出液管道连接喷液管。
作为优选,喷射网板为孔径100-150微米的陶瓷网板。
为实现本发明目的,提供了一种金属铝纤维熔喷装置的熔喷制造方法,包括以下步骤:加热、熔喷、冷却、收集、质检入库;
加热:把铝锭放入中频炉中,加热至700℃,炉温保持在700℃-750℃,将铝锭熔化成铝液;
其特征在于所述熔喷步骤包括将铝液从铝液进液口导入高压罐中,同时启动空气加压装置,将铝液加压后从出液管道进入喷射管,然后经过喷射网板喷出细丝;所述冷却步骤包括:将细丝喷入出料箱构成的密闭通道内并对其抽真空,然后从出料箱上的冷却氮气孔通入氮气,冷却后得到铝纤维。
作为优选,熔喷步骤时气压强度在8-30兆帕。
作为优选,高压罐与喷射网板的温度需要保持恒温:700℃-750℃。
本发明有益效果:本发明通过设置喷射装置和加料装置实现二次加压,并利用陶瓷网板喷丝,大大提高使用寿命和喷丝效率,最关键在于设置冷却装置,使纤维丝的冷却置于密闭的真空空间里,并喷射氮气高速冷却,有效防止铝纤维氧化断裂,大大提高成品率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例1:一种金属铝纤维熔喷装置,包括加料装置、喷射装置以及冷却装置,所述加料装置包括高压罐1、高压罐1顶端设置有一号高压进气口1.1、高压罐1侧壁设置有铝液进液口1.2、高压罐1底端设置有出液管道1.3;喷射装置包括主管2、设置于主管2内喷液管3、主管2一端设置有喷射网板4,主管2另一端连接二号高压进气口2.1,一号、二号高压进气口(1.1、2.1)均连接空气加压装置,所述冷却装置包括出料箱5,主管2上设置喷射网板4的一端伸入出料箱5一端,主管2与出料箱5一端密封连接,出料箱5构成密闭冷却通道,出料箱5侧壁上间隔排布有若干冷却氮气孔5.1,所述出液管道1.3连接喷液管3。喷射网板4为孔径100-150微米的陶瓷网板。
实施例2:一种金属铝纤维熔喷装置的熔喷制造方法,包括以下步骤:加热、熔喷、冷却、收集、质检入库;
加热:把铝锭放入中频炉中,加热至700℃,炉温保持在700℃-750℃,将铝锭熔化成铝液;
所述熔喷步骤包括将铝液从铝液进液口1.2导入高压罐1中,同时启动空气加压装置,将铝液加压后从出液管道1.3进入喷射管,然后经过喷射网板4喷出细丝;所述冷却步骤包括:将细丝喷入出料箱5构成的密闭通道内并对其抽真空,然后从出料箱5上的冷却氮气孔5.1通入氮气,冷却后得到铝纤维。
熔喷步骤时气压强度在8-30兆帕。
高压罐1与喷射网板4的温度需要保持恒温:700℃-750℃。
Claims (5)
1.一种金属铝纤维熔喷装置,其特征在于包括加料装置、喷射装置以及冷却装置,所述加料装置包括高压罐、高压罐顶端设置有一号高压进气口、高压罐侧壁设置有铝液进液口、高压罐底端设置有出液管道;喷射装置包括主管、设置于主管内喷液管、主管一端设置有喷射网板,主管另一端连接二号高压进气口,一号、二号高压进气口均连接空气加压装置,所述冷却装置包括出料箱,主管上设置喷射网板的一端伸入出料箱一端,主管与出料箱一端密封连接,出料箱构成密闭冷却通道,出料箱侧壁上间隔排布有若干冷却氮气孔,所述出液管道连接喷液管。
2.根据权利要求1所述的一种金属铝纤维熔喷装置,其特征在于喷射网板为孔径100-150微米的陶瓷网板。
3.一种如权利要求1或2之一所述的金属铝纤维熔喷装置的熔喷制造方法,包括以下步骤:加热、熔喷、冷却、收集、质检入库;
加热:把铝锭放入中频炉中,加热至700℃,炉温保持在700℃-750℃,将铝锭熔化成铝液;
其特征在于所述熔喷步骤包括将铝液从铝液进液口导入高压罐中,同时启动空气加压装置,将铝液加压后从出液管道进入喷射管,然后经过喷射网板喷出细丝;所述冷却步骤包括:将细丝喷入出料箱构成的密闭通道内并对其抽真空,然后从出料箱上的冷却氮气孔通入氮气,冷却后得到铝纤维。
4.根据权利要求3所述的一种金属铝纤维熔喷装置的熔喷制造方法,其特征在于熔喷步骤时气压强度在8-30兆帕。
5.根据权利要求3所述的一种金属铝纤维熔喷装置的熔喷制造方法,其特征在于高压罐与喷射网板的温度需要保持恒温:700℃-750℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180406 |