CN115230258B - 一种由非晶合金箔制备的防水卷材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种由非晶合金箔制备的防水卷材及制备方法，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层，所述非晶合金箔材为铁镍铬基合金制备的铁镍铬基合金箔材，所述铁镍铬基合金包含铁元素、铬元素、镍元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素、铬元素、镍元素、磷元素、硼元素、杂质元素的质量所占的重量份分别以a、b、f、c、d、e表示，其满足：66≤a+f≤86，且6≤f≤60，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤5。本申请的防水卷材具有耐强光照射、耐高温、耐酸碱、耐磨、阻燃、耐腐蚀、抗老化、耐根穿刺的特点，具有良好的耐候性。

Description

一种由非晶合金箔制备的防水卷材及制备方法
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，尤其涉及到一种由非晶合金箔制备的防水卷材及制备方法。
背景技术
防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。
防水卷材需要长期经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等，由此造成的综合破坏极易导致防水卷材老化和性质劣化。现有技术中，为了增强防水卷材的强度、隔热性能、耐根穿刺、抗氧化性能等特性，通常在制备防水卷材时增设一层金属箔(例如铝箔、镍箔、钴箔、铜箔等，其中铝箔最为常见)，或者进一步地在金属箔上设置保护层，通常以PET膜作为作为外露金属箔的保护层，既增加了防水卷材的制造成本，又削弱了金属箔的热反射作用，尤其在夏季高温强光照射下，容易导致防水卷材温度升高，加速了防水卷材的老化，导致现有技术中的防水卷材的耐久度仍然较低，使用超过三年后，往往会出现开裂、老化，无法长期经受各种气候的考验。
因此，有必要研制一种设计合理、结构简单、成本低廉、耐温变耐腐蚀、强度高的防水卷材。
发明内容
本发明一方面提供一种铁镍铬合金及其制备方法，包括以下实施方式：
实施方式1、一种制备铁镍铬基合金箔材的方法，其包括：
熔融步骤：将不锈钢、磷铁、硼铁原料一起炼制，形成合金熔体，其中以总共100重量份计算，磷元素的质量所占的重量份为c，5≤c≤12，例如7≤c≤10，硼元素的质量所占的重量份为d，0.1≤d≤1.8，例如0.6≤d≤1.2，并且满足8≤c+3*d≤13，控制杂质含量低于1重量份，所述合金熔体的熔融温度为1150℃以下，例如1050℃以下，例如1000℃以下；
喷出步骤：将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间(例如1100℃至1220℃之间)并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃(例如高于合金熔体的熔融温度至少100℃)的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材。
实施方式2、根据实施方式1所述的方法，其中所述不锈钢选自牌号为以下任意牌号的一种或多种不锈钢：201、201L、202、204、301、302、303、303se、304、304L、304N1、304N2、304LN、309S、310S、316、316L、316N、316J1、316J1L、317。
实施方式3、根据实施方式1所述的方法，其中所述不锈钢为回收不锈钢。
实施方式4、根据实施方式1所述的方法，其中所述合金熔体中锰元素的质量所占的重量份低于2，例如低于1，例如低于0.2；或者，所述熔融步骤包括脱锰的步骤，在脱锰之后，所述合金熔体中锰元素的质量所占的重量份低于2，例如低于1，例如低于0.2。
实施方式5、根据实施方式1所述的方法，其中所述熔融步骤包括将所述合金熔体在高于熔融温度100至200℃的温度进行炼制，从而使得合金熔体中的元素充分混合均匀；所述的杂质是指在所述的含量范围内不会明显影响铁镍铬合金性质的其他元素。
实施方式6、通过前述任一项的方法制备的铁镍铬基合金箔材。
实施方式7、一种铁镍铬基合金，其包含铁元素、铬元素、镍元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，镍元素的质量所占的重量份为f，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a+f≤86，且6≤f≤60，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤5。
实施方式8、根据实施方式7所述的铁镍铬基合金，其中76≤a+f≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2，且当杂质元素中含有Mn时，Mn元素的质量所占的重量份低于2。
实施方式9、根据实施方式7所述的铁镍铬基合金，其HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，和180°对折韧性(也可以称为180°对折不断裂次数)大于等于2次，例如大于等于3次。
实施方式10、一种铁镍铬基合金箔材，其由实施方式7-9中任一项所述的铁镍铬基合金制备，具有10微米至98微米的厚度，或者20至40微米的厚度，或者30至50微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度，或者25至60微米的厚度。
实施方式11、根据实施方式10所述的铁镍铬基合金箔材，其具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。
实施方式12、根据实施方式10所述的铁镍铬基合金箔材，其根据GB/T4340.1-1999测得的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
实施方式13、一种铁镍铬基合金箔材复合材料，其包括至少两层通过粘合剂层相互交错粘贴的金属箔材，其中至少一层金属箔材是根据实施方式10-12中任一项所述的铁镍铬基合金箔材。
实施方式14、根据实施方式13所述的铁镍铬基合金箔材复合材料，其中所述粘合剂层为选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂。
实施方式15、根据实施方式13所述的复合材料，其具有大于350mm的宽度，或者具有大于500mm的宽度。
实施方式16、制备实施方式10至12中任一项所述的铁镍铬基合金箔材的方法，包括以下步骤：
步骤一、将配料进行炼制，熔融得到合金熔体，其中配料以总共100重量份计算，各种元素所占的质量的重量份分别为：铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，镍元素的质量所占的重量份为f，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a+f≤86，且6≤f≤60，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤5，优选e≤3，或者e≤1，
步骤二、使所述合金熔体在1000至1220℃之间(例如1100℃至1220℃之间)并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃(例如高于合金熔体的熔融温度至少100℃)的温度通过喷嘴缝，并在牵引辊的牵引下通过冷却辊表面快速冷却，得到所述铁镍铬基合金箔材。
实施方式17、根据实施方式16所述的方法，其中所述喷嘴缝的宽度为0.2mm至0.8mm，所述喷嘴缝的长度为6mm至500mm，例如200mm至350mm，例如250mm至320mm。
实施方式18、根据实施方式16所述的方法，其中所述配料包括不锈钢、磷铁、硼铁中的至少一种。
实施方式19、根据实施方式18所述的方法，其中所述不锈钢选自牌号为以下任意牌号的一种或多种不锈钢：201、201L、202、204、301、302、303、303se、304、304L、304N1、304N2、304LN、309S、310S、316、316L、316N、316J1、316J1L、317。
实施方式20、一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括实施方式7所述的铁镍铬基合金制备的铁镍铬基合金箔材，和设置在所述铁镍铬基合金箔材一侧的防水基材层。
实施方式21、根据实施方式20所述的防水卷材，其中，所述铁镍铬基合金中各元素的重量份满足：76≤a+f≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2，且当杂质元素中含有Mn时，Mn元素的质量所占的重量份低于2。
实施方式22、根据实施方式20所述的防水卷材，其中，所述铁镍铬基合金的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
实施方式23、根据实施方式20所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有10微米至98微米的厚度，或者20至40微米的厚度，或者30至50微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度，或者25至60微米的厚度。
实施方式24、根据实施方式20所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。
实施方式25、根据实施方式20所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材的180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
实施方式26、根据实施方式20所述的防水卷材，其中，所述铁镍铬基合金箔材的制备原料包括不锈钢、磷铁、硼铁中的至少一种。
实施方式27、根据实施方式20至26任一项所述的防水卷材，其中，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。
实施方式28、根据实施方式27所述的防水卷材，其中，所述防水基材层远离所述非晶合金箔材的一侧设置有离型膜层。
实施方式29、根据实施方式27所述的防水卷材，其中，所述防水基材层的厚度为0.5至3毫米或者1至3毫米，例如2至3毫米。
实施方式30、一种制备前述任一项实施方式所述防水卷材的制备方法，其包括如下步骤：
在所述非晶合金箔材上设置防水基材层，制得所述防水卷材，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。
实施方式31、根据实施方式30所述的防水卷材的制备方法，其在设置防水基材层前还包括如下步骤：
采用粘合剂将制备的至少两个非晶合金箔材在横向上相互搭接3mm以上的宽度，所述粘合剂选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂。
实施方式32、根据实施方式30所述的防水卷材的制备方法，其中所述非晶合金箔材通过如下步骤制备：
熔融步骤：将不锈钢、磷铁、硼铁原料一起炼制，形成合金熔体，其中以总共100重量份计算，磷元素的质量所占的重量份为c，5≤c≤12，例如7≤c≤10，硼元素的质量所占的重量份为d，0.1≤d≤1.8，例如0.6≤d≤1.2，并且满足8≤c+3*d≤13，控制杂质含量低于1重量份，所述合金熔体的熔融温度为1150℃以下，例如1050℃以下，例如1000℃以下；
喷出步骤：将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间(例如1100℃至1220℃之间)并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃(例如高于合金熔体的熔融温度至少100℃)的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材，即所述非晶合金箔材。
本发明一方面提供一种铁基合金及其制备方法，包括以下方案：
方案1、一种铁基合金，其包含铁元素、铬元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a≤86，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤1。
方案2、根据方案1所述的铁基合金，其中76≤a≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2。
方案3、根据方案1所述的铁基合金，其根据GB/T4340.1-1999测得的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
方案4、一种铁基合金箔材，其由方案1-3中任一项所述的铁基合金制备，具有10微米至98微米的厚度，或者20至40微米的厚度，或者30至50微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度。
方案5、根据方案4所述的铁基合金箔材，其具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。
方案6、根据方案4所述的铁基合金箔材，其180°对折韧性大于等于2次，大于等于3次。
方案7、铁基合金箔材复合材料，其包括至少两层通过粘合剂层相互交错粘贴的金属箔材，其中至少一层金属箔材是根据方案4-6中任一项所述的铁基合金箔材。
方案8、根据方案7所述的铁基合金箔材复合材料，其中所述粘合剂层为选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂。
方案9、根据方案7所述的复合材料，其具有大于350mm的宽度，具有大于500mm的宽度。
方案10、制备方案4至6中任一项所述的铁基合金箔材的方法，包括以下步骤：
步骤一、将配料进行炼制，熔融得到合金熔体，其中配料以总共100重量份计算，各种元素所占的质量的重量份分别为：铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a≤86，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤1，
步骤二、使所述合金熔体在压力下快速通过喷嘴缝，并在牵引辊的牵引下穿过冷却辊表面快速冷却，得到所述铁基合金箔材。
方案11、根据方案10所述的方法，其中所述喷嘴缝的宽度为0.2mm至0.8mm，所述喷嘴缝的长度为6mm至500mm，例如200mm至350mm，例如250mm至320mm。
方案12、根据方案10所述的方法，其中所述步骤二在1000℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃的温度进行，例如所述步骤二在1100℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少100℃的温度进行。
方案13、根据方案10所述的方法，其中所述配料包括纯铁、纯铬、磷铁、硼铁中的至少一种。
方案14、一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层，所述非晶合金箔材为铁基合金制备的铁基合金箔材，所述铁基合金包含铁元素、铬元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a≤86，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤1。
方案15、根据方案14所述的防水卷材，其中，所述铁基合金中各元素的重量份满足：76≤a≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2。
方案16、根据方案14所述的防水卷材，其中，所述铁基合金的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
方案17、根据方案14所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有10微米至98微米的厚度，或者20至40微米的厚度，或者30至50微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度，或者25至60微米的厚度。
方案18、根据方案14所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。
方案19、根据方案14所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材的180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
方案20、根据方案14至19任一项所述的防水卷材，其中，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。
方案21、根据方案20所述的防水卷材，其中，所述防水基材层远离所述非晶合金箔材的一侧设置有离型膜层。
方案22、根据方案20所述的防水卷材，其中，所述防水基材层的厚度为0.5至3毫米或者1至3毫米，例如2至3毫米。
方案23、一种制备前述任一项方案所述防水卷材的制备方法，其包括如下步骤：
在所述非晶合金箔材上涂布防水基材层，制得所述防水卷材，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。
方案24、根据方案23所述的防水卷材的制备方法，其中
所述非晶合金箔材如下制备：
步骤一、将配料进行炼制，熔融得到合金熔体，其中配料以总共100重量份计算，各种元素所占的质量的重量份分别为：铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a≤86，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤1，
步骤二、使所述合金熔体在压力下快速通过喷嘴缝，并在牵引辊的牵引下穿过冷却辊表面快速冷却，得到所述铁基合金箔材，即所述非晶合金箔材；所述步骤二在1000℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃的温度进行，例如所述步骤二在1100℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少100℃的温度进行。
方案25、根据方案23所述的防水卷材的制备方法，其在所述非晶合金箔材上涂布防水基材层之前还包括如下步骤：
采用粘合剂将制备的至少两个非晶合金箔材在横向上相互搭接3mm以上的宽度，所述粘合剂选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂。
本发明技术方案的效果是：本申请的金属合金具有较低的熔融温度(1150℃以下，例如1050℃以下)，具有合适的熔融流动性，适合于使用单辊连续方法以较低的成本制备厚度较高的(大于35微米至低于65微米)、宽度较大的(大于200mm)的耐腐蚀性金属箔材。本发明的金属箔材还可以通过贴合制备厚度更大并且宽度更宽的复合金属箔材，其性能优异，成本低，能够用于多种对耐腐性、韧性要求高的应用领域。需要说明的是，本申请的合金具有较差的软磁性能,并不是一种软磁合金，因此特别适合于一些对于磁性能要求低的应用中。
采用本申请的金属合金制备成非晶合金箔材，并与防水基材层叠置制备防水卷材，结构简单，成本低廉，便于施工。防水性能良好，同时具有耐强光照射、耐高温、耐酸碱、耐磨、阻燃、耐腐蚀、抗老化、耐根穿刺的特点。由于所述外露非晶合金箔材具有良好的耐候性，无需额外设置保护层，使得所述防水卷材在高温强光照射下具备优异的热反射效果，进一步减缓了防水卷材在夏季高温下的热老化，使用三年以上没有明显的老化、开裂现象，具有良好的耐候性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对说明书附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1是制造本发明合金箔材的单辊装置示意图；
图2是本发明的宽幅面非晶合金防水卷材示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
在本申请中，除非特别指出或者根据上下文的理解可以得出不同的含义，否则各个术语具有本领域通常理解的含义。
本申请中，如无特别指出，“熔融温度”与“熔点”表达相同的含义。
本申请中，如无特别指出，“钢液”与“合金熔体”表达相同的含义。
本申请中，如无特别指出，“箔材”与“非晶合金箔材”表达相同含义。
本申请一方面提供一种铁基合金，其包含铁元素、铬元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a≤86，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤1。虽然该合金中杂质元素可以为镍，但是所述铁基合金不含有大量昂贵的镍元素，成本低，熔点低，容易喷出金属箔材。在本申请中，铁基合金是指铁的含量高于60重量份的合金，以100重量份的总合金重量计。杂质元素是指在规定的含量范围内不显著影响铁基合金性质的元素。本申请的金属合金具有较低的熔融温度(1150℃以下，例如1050℃以下)，具有合适的熔融流动性，适合于使用单辊连续方法以较低的成本制备厚度较高的(大于35微米至低于65微米)、宽度较大的(大于200mm)的耐腐蚀性金属箔材。本发明的金属箔材还可以通过贴合制备厚度更大并且宽度更宽的复合金属箔材，其性能优异，成本低，能够用于多种对耐腐性、韧性要求高的应用领域。需要说明的是，本申请的合金具有较差的软磁性能,并不是一种软磁合金，因此特别适合于一些对于磁性能要求低的应用中。
合金中铁铬磷硼各个元素的范围只要在以上范围内即可，但是在一些实施方式中，所述的铁基合金中，76≤a≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2。在这些范围内，铁基合金具有较低的熔点，能够使用单辊连续方法以较低的成本更加稳定地生产出厚度较高的(大于35微米至低于65微米)、宽度较大的(大于200mm)的耐腐蚀性金属箔材。
在一些实施方式中，所述的铁基合金，其根据GB/T4340.1-1999测得的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，(扫描法测得的最大磁感应强度Bm低于0.6T，剩磁Br低于0.3T)，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。所述铁基合金的性质是通过制备的合金箔材来测定的，因此该性质的限定同样也适用于由该合金制备的合金箔材。该合金箔材不同于通常的非晶软磁合金，具有明显低于标准软磁合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br，具有很好的180°对折韧性，并且具有远高于不锈钢的硬度(不锈钢箔材的HV硬度通常为500左右)。不受理论限制，认为本申请所述的合金由于含有较高含量的铬，因此具有较差的软磁性能，并且本申请的合金箔材由于采用本申请所述的单辊法制备，通过合金熔体快速冷却制得，因此具有非晶合金的优异的韧性和高HV硬度，而不具有晶态合金的脆性。
本申请还提供一种铁基合金箔材，其由前述任一项所述的铁基合金制备，具有10微米至98微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度，或者25微米至50微米的厚度。本申请所述的铁基合金箔材具有优异的防腐、阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、轻薄等性能，并且成本低。由于本申请的合金熔点较低，喷出温度也可以相应地较低(通常为约1220℃或更低，甚至可以低至1100℃或更低)，因此相对于冷却至固体所需的制冷量低于不含磷和硼的合金，因此在采用单辊法制备箔材时，单辊所提供的冷却效率就可以将较厚的熔体快速冷却为固体，能够制备较厚的厚度。在箔材具有较厚的厚度的情况下，就可以使箔材具有较大的强度，例如硬度，韧性等，从而使得箔材具有更广阔的应用空间。
在一些实施方式中，所述的铁基合金箔材具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。通过单辊冷却法等其他制备非晶材料的方法通常无法制备宽度较宽的合金箔材，因此极大地限制了具有非晶性质的箔材的应用。而本申请的箔材具有较宽的宽度，能够用于更多的应用领域。需要说明的是，此处所述的宽度是指与机器方向垂直的方向上的尺度。
在一些实施方式中，所述的铁基合金箔材根据GB/T4340.1-1999测得的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，(扫描法测得的最大磁感应强度Bm低于0.6T，剩磁Br低于0.3T)，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
本申请还提供一种铁基合金箔材复合材料，其包括至少两层通过粘合剂层相互交错粘贴的金属箔材，其中至少一层金属箔材是前述的铁基合金箔材。通过这种复合，可以完全消除合金箔材的尺寸限制，进一步增加箔材的强度，制备没有尺寸限制的合金箔材，从而能够拓展本申请所述的合金箔材的应用领域。
本申请中所采用的粘合剂层没有特别限制，只要能够使用在金属箔材上确保足够的粘合性即可。在一些实施方式中所述粘合剂层为选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂等等。本领域技术人员能够根据实际需要进行粘合剂的选择。
在一些实施方式中，所述的复合材料具有大于350mm的宽度，或者具有大于500mm的宽度。本申请的复合材料由于将两层金属箔材进行了复合，因此可以把复合材料的宽度根据需要进行加大到任何合适的尺寸。
本发明的另一方面提供制备前述任一项所述的铁基合金箔材的方法，包括以下步骤：
步骤一、将配料进行炼制，熔融得到合金熔体，其中配料以总共100重量份计算，各种元素所占的质量的重量份分别为：铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a≤86，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤1，
步骤二、使所述合金熔体在压力下快速通过喷嘴缝，并在牵引辊的牵引下穿过冷却辊表面快速冷却，得到所述铁基合金箔材。在一些实施方式中，所述步骤二在1000℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃的温度进行，例如所述步骤二在1100℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少100℃的温度进行。
在一些实施方式中，所述的方法中，所述喷嘴缝的宽度为0.2mm至0.8mm，所述喷嘴缝的长度为6mm至500mm，例如200mm至350mm，例如250mm至320mm。与所述喷嘴缝对应的冷却辊的宽度为大于等于喷嘴缝的长度。喷嘴缝的宽度和长度的设计可以根据所需要的合金箔材的厚度和宽度来适当地选择，本领域技术人员能够根据需要作出。
在一些实施方式中，所述配料包括纯铁、纯铬、磷铁、硼铁中的至少一种。
本发明的另一方面提供一种制备铁镍铬基合金箔材的方法，其包括：
熔融步骤：将不锈钢、磷铁、硼铁原料一起在炼制，形成合金熔体，其中以总共100重量份计算，磷的质量c为5-12重量份，例如7-10重量份，硼的质量d为0.1-1.8重量份，例如0.6-1.2重量份，并且满足8≤c+3*d≤13，控制杂质含量低于1重量份，所述合金熔体的熔融温度为1150℃以下，例如1050℃以下，例如1000℃以下；
喷出步骤：将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间(例如1100℃至1220℃之间)并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃(例如高于合金熔体的熔融温度至少100℃)的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材。
本申请的发明人出乎意料地发现，通过采用在不锈钢中添加磷和硼的方法，可以制备出熔点较低(1150℃以下，例如1050℃以下，例如1000℃以下)并且在较低的温度下(1000℃至1220℃之间)具有较好流动性的合金，该合金能够通过本申请所述的单辊法制备厚度较高宽度较宽的合金箔材。所述合金箔材具有优良的性能，例如防腐性、阻燃性、耐高温性、电磁屏蔽性、强度高、耐刮擦、成本低、轻薄等。
在一些实施方式中，不锈钢选自牌号为以下任意牌号的一种或多种不锈钢：201、201L、202、204、301、302、303、303se、304、304L、304N1、304N2、304LN、309S、310S、316、316L、316N、316J1、316J1L、317。在另一些实施方式中，所述不锈钢为回收不锈钢。在本申请中不锈钢的选择没有限制，可以采用现有技术的任何不锈钢来制备本申请所述的铁镍铬基合金箔材，在优先的实施方式中，可以采用回收的不锈钢来大幅度降低制造成本。
在一些实施方式中，所述的方法中，所述合金熔体中锰的质量含量低于2重量份，例如低于1重量份，例如低于0.2重量份。高的锰含量不利于铁镍铬基合金箔材的成型，导致喷出的箔材是脆性的，没有韧性，无法连续喷出制备箔材。
不同牌号的不锈钢中各种元素所占的质量比不同，在一些不锈钢中锰元素含量较高，在另一些不锈钢中，锰元素含量较少。
表1示出了一些不同牌号的不锈钢中各种元素的质量占比。
表1、不同牌号的不锈钢中各种元素的质量占比
在一些实施方式中，合金熔体中的锰含量较少，无需额外进行脱锰处理，例如配料中的不锈钢为304不锈钢，由于304不锈钢的锰含量较少，合金熔体中的锰含量较少，可以不进行脱锰处理；在另一些实施方式中，合金熔体中的锰含量较高，需额外进行脱锰处理，例如配料中的不锈钢为202不锈钢，由于202不锈钢的锰含量较高，合金熔体中的锰含量较高，选择合适的脱锰剂进行脱锰处理后能够有效降低锰含量。脱锰剂的选择其实就是选择合适的氧化剂。铁氧化物是一种经济而且比较有效的脱锰剂，可使用的铁氧化物有FeO和Fe2O3两种形式或其组合。
在一些实施方式中，所述熔融步骤包括将所述合金熔体在高于熔融温度100℃至200℃的温度进行炼制，从而使得合金中的元素充分混合均匀；所述的杂质是指在所述的含量范围内不会明显影响铁镍铬合金性质的其他元素。将合金熔体进行炼制的方法没有限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。但是合金熔体中的杂质并不是可以为任何元素，杂质元素是指在所述的含量范围内不会明显影响铁镍铬合金性质的其他元素，例如铁镍铬磷硼之外的其他元素，如锰。
本申请还提供根据前述任一项的方法制备的铁镍铬合金箔材。
本申请另一方面还提供一种铁镍铬基合金，其包含铁元素、铬元素、镍元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，镍元素的质量所占的重量份为f，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a+f≤86，且6≤f≤60，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤5。本申请所述的铁镍铬基合金可以通过由不锈钢与磷铁和硼铁一起炼制来制备，可以采用回收的不锈钢，制备成本低，合金的熔点低，容易喷出制备厚度和宽度较大的金属箔材。本申请所述的术语“铁镍铬基合金”是指铁镍铬三种元素的含量高于60重量份的合金，以100重量份的总合金重量计。
在一些实施方式中，所述的铁镍铬基合金中，其中76≤a+f≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2，且当杂质元素中含有Mn时，Mn含量低于2重量份，例如低于1重量份，例如低于0.2重量份。
在一些实施方式中，所述的铁镍铬基合金的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，(扫描法测得的最大磁感应强度Bm低于0.6T，剩磁Br低于0.3T)，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。所述铁镍铬基合金的性质是通过制备的合金箔材来测定的，因此该性质的限定同样也适用于由该合金制备的合金箔材。该合金箔材不同于通常的非晶软磁合金，具有明显低于标准软磁合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br，具有很好的180°对折韧性，并且具有远高于不锈钢的硬度(不锈钢箔材的HV硬度通常为500左右)。不受理论限制，认为本申请所述的合金由于含有较高含量的铬，因此具有较差的软磁性能，并且本申请的合金箔材由于采用本申请所述的单辊法制备，通过合金熔体快速冷却制得，因此具有非晶合金的优异的韧性和高HV硬度，而不具有晶态合金的脆性，并且相对于本申请所述的铁基合金而言，由于增加了镍，因此具有进一步提高的韧性和大规模生产应用的前景。
本申请的另一方面还提供一种铁镍铬基合金箔材，其由前述任一项所述的铁镍铬基合金制备，具有10微米至98微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度，或者25至60微米的厚度。本申请所述的铁基合金箔材具有优异的防腐、阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、轻薄等性能，并且如果采用回收的不锈钢作为原料会获得显著降低的成本。由于本申请的合金熔点较低，喷出温度也可以相应地较低(通常为约1220℃或更低，甚至可以低至1100℃或更低)，因此相对于冷却至固体所需的制冷量低于不含磷和硼的合金，因此在采用单辊法制备箔材时，单辊所提供的冷却效率就可以将较厚的熔体快速冷却为固体，能够制备较厚的厚度。在箔材具有较厚的厚度的情况下，就可以使箔材具有较大的强度，例如硬度，韧性等，从而使得箔材具有更广阔的应用空间。
在一些实施方式中，所述的铁镍铬基合金箔材具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。通过单辊冷却法等其他制备非晶材料的方法通常无法制备宽度较宽的合金箔材，因此极大地限制了具有非晶性质的箔材的应用。而本申请的箔材具有较宽的宽度，能够用于更多的应用领域。需要说明的是，此处所述的宽度是指与机器方向垂直的方向上的尺度。
在一些实施方式中，所述的铁镍铬基合金箔材根据GB/T4340.1-1999测得的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的70％，例如低于1k101(标准铁基非晶软磁合金带材)测得的值的62％，(扫描法测得的最大磁感应强度Bm低于0.6T，剩磁Br低于0.3T)，和180°对折韧性大于等于2次，例如大于等于3次。
本申请还提供一种铁镍铬基合金箔材复合材料，其包括至少两层通过粘合剂层相互交错粘贴的金属箔材，其中至少一层金属箔材是前述的铁镍铬基合金箔材。通过这种复合，可以完全消除合金箔材的尺寸限制，进一步增加合金箔材的强度，制备没有尺寸限制的合金箔材，从而能够拓展本申请所述的合金箔材的应用领域。
本申请中所采用的粘合剂层没有特别限制，只要能够使用在金属箔材上确保足够的粘合性即可。在一些实施方式中所述粘合剂层为选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂等等。本领域技术人员能够根据实际需要进行粘合剂的选择。
在一些实施方式中，所述的复合材料具有大于350mm的宽度，或者具有大于500mm的宽度。本申请的复合材料由于将两层金属箔材进行了复合，因此可以把复合材料的宽度根据需要进行加大到任何合适的尺寸。
本发明的另一方面提供制备前述任一项所述的铁镍铬基合金箔材的方法，包括以下步骤：
步骤一、将配料进行炼制，熔融得到合金熔体，其中配料以总共100重量份计算，各种元素所占的质量的重量份分别为：铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，镍元素的质量所占的重量份为f，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a+f≤86，且6≤f≤60，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤5，优选e≤3，或者e≤1，
步骤二、使所述合金熔体在1000℃至1220℃之间(例如1100℃至1220℃之间)并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃(例如高于合金熔体的熔融温度至少100℃)的温度通过喷嘴缝，并在牵引辊的牵引下通过冷却辊表面快速冷却，得到所述铁镍铬基合金箔材。
在一些实施方式中，所述的方法中，所述喷嘴缝的宽度为0.2mm至0.8mm，所述喷嘴缝的长度为6mm至500mm，例如200mm至350mm，例如250mm至320mm。与所述喷嘴缝对应的冷却辊的宽度为大于等于喷嘴缝的长度。喷嘴缝的宽度和长度的设计可以根据所需要的合金箔材的厚度和宽度来适当地选择，本领域技术人员能够根据需要作出。
在一些实施方式中，配料至少包括不锈钢、磷铁、硼铁中的一种。
关于单辊法制备合金箔材的方法也可以参考CN1781624A和CN101445896，本申请将这些文献通过参考并入本申请作为本申请的一部分，该文献虽然不用于制备合金箔材，但是在一些具体的操作和设备的设置上与本申请有类似。
本发明还提供一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层，所述非晶合金箔材为前述任一项所述铁镍铬基合金制备的铁镍铬基合金箔材，所述防水卷材在以下方面具有优异性能：耐强光照射、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、强度高、耐磨、耐刮擦、成本低、散热性高、抗老化、耐根穿刺的特点，具有良好的耐候性。非晶合金具有长程无序结构，表现出许多不同于晶态合金的优异力学性能，如高屈服强度、高硬度、低杨氏模量、较高的断裂韧性，以及良好的耐磨性，化学性质稳定，具有优良的耐腐蚀。然而，非晶合金基本没有宏观的塑性行为，这严重制约了非晶材料在实际生活中的应用。申请人出乎意料的发现，本申请的金属合金具有较低的熔融温度(1150℃以下，例如1050℃以下)，具有合适的熔融流动性，适合于使用单辊连续方法以较低的成本制备厚度较高的(大于35微米至低于65微米)、宽度较大的(大于200mm)的耐腐蚀性金属箔材，并使该金属箔材具有了非晶合金材料的优良特性。防水材料通常以卷的形式购买和销售，因此也通常成为防水卷或者防水卷材，在本申请中，术语“防水材料”、“防水卷”和“防水卷材”具有相同的含义，可以互换使用。
在一些实施方式中，所述非晶合金箔材为前述任一项所述铁基合金制备的铁基合金箔材。
在一些实施方式中，所述非晶合金箔材具有10微米至98微米的厚度，或者20至40微米的厚度，或者30至50微米的厚度，或者20微米至65微米的厚度，或者25至60微米的厚度。通常，制备非晶合金箔材的方法是熔体快淬法。本申请中，要求所述非晶合金箔材具有15微米至98微米的厚度，这是因为，太薄的非晶箔材的强度不够，而太厚的非晶箔材制备上存在困难。在这样的厚度范围内，合金箔材根据GB/T4340.1-1999测得的HV硬度大于800，并且易于制造。高于65微米厚度的非晶合金箔材在制备时需要较大的降温速度。
在一些实施方式中，所述非晶合金箔材具有大于30mm的宽度，大于60mm的宽度，大于100mm的宽度，大于200mm的宽度，大于280mm的宽度，或者大于350mm的宽度。较大的宽度便于铺设，减少防水施工面的邻接线，通过熔体冷淬法制备的合金箔材可以成卷放置，在制备防水卷材时，可以将非晶合金箔材相互搭接，获得适合的宽度并制备成防水卷材。
在一些实施方式中，所述铁镍铬基合金箔材的制备原料包括不锈钢、磷铁、硼铁中的至少一种。在本申请中不锈钢的选择没有限制，可以采用现有技术的任何不锈钢来制备本申请所述的铁镍铬基合金箔材，在优选的实施方式中，可以采用回收的不锈钢来大幅度降低制造成本。
在一些实施方式中，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。所述防水基材层优选具备良好的耐热性、耐氧化性、耐腐蚀性的材料制备。本申请中用作防水基材的材料例如沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等可以通过普通市售的渠道获得，本领域技术人员能够根据实际需要进行选择，没有特别限制。其中，丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。一般被应用于制作轮胎。在建筑防水领域，丁基橡胶以环保的名号已经全面普及代替沥青。
在一些实施方式中，所述防水基材层远离所述非晶合金箔材的一侧设置有离型膜层。所述离型膜层能够对防水基材层提供保护，在铺设卷材时可揭下。
在一些实施方式中，所述防水基材层的厚度为0.5至3毫米或者1至3毫米，例如2至3毫米。防水卷材厚度过小影响防水性能，太厚的卷材在铺设时应力聚集，使得卷材在与建筑屋面的阴阳角、凹凸面粘贴时，容易起翘及脱胶。厚度适中的卷材成型时的应力适中，在与建筑屋面的阴阳角、凹凸面粘贴时，柔软服帖性较好，不容易起翘及脱胶。
本申请还提供了一种制备前述任一项权利要求所述防水卷材的制备方法，其包括如下步骤：
在所述非晶合金箔材上设置防水基材层，制得所述防水卷材，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。设置防水基材层可采用涂布的方式。
在一些实施方式中，所述的防水卷材的制备方法，其在设置防水基材层前还包括如下步骤：采用粘合剂将制备的至少两个非晶合金箔材在横向上相互搭接3mm以上的宽度，使其具备扩展的幅面，所述搭接可采用粘合剂粘接相互重叠的区域。所述粘合剂选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂。
在一些实施方式中，所述非晶合金箔材通过如下步骤制备：
熔融步骤：将不锈钢、磷铁、硼铁原料一起炼制，形成合金熔体，其中以总共100重量份计算，磷元素的质量所占的重量份为c，5≤c≤12，例如7≤c≤10，硼元素的质量所占的重量份为d，0.1≤d≤1.8，例如0.6≤d≤1.2，并且满足8≤c+3*d≤13，控制杂质含量低于1重量份，所述合金熔体的熔融温度为1150℃以下，例如1050℃以下，例如1000℃以下；
喷出步骤：将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间(例如1100℃至1220℃之间)并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃(例如高于合金熔体的熔融温度至少100℃)的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材，即所述非晶合金箔材。
本发明的另一方面提供一种饰面材料，其包括：前述任一项所述的合金箔材(铁基合金箔材或者铁铬镍基合金箔材)和涂覆在所述非晶金属箔一侧的粘合剂。所述饰面材料在以下方面具有优异性能：防腐、阻燃、耐高温、抗菌性、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、成本低。
在一些实施方式中，所述的饰面材料中，所述粘合剂选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性粘合剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性粘合剂；酚醛-环氧型粘合剂等等。本领域技术人员能够根据实际需要进行粘合剂的选择。
本发明的另一方面提供一种复合材料，其包括前述任一项所述的合金箔材或前述任一项所述的饰面材料，与所述饰面材料或合金箔材连接的基底结构。所述复合材料在以下方面具有优异性能：防腐、阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、成本低。
在一些实施方式中，所述的复合材料中，所述基底结构的材质为选自以下的至少一种：非金属材料、金属材料。
在一些实施方式中，所述的复合材料中，所述基底结构包括选自以下的至少一种：管道、板材、混凝土基材。
本发明的另一方面提供一种管材或者板材，其至少一个层由前述任一项所述的合金制备。所述管材或者板材在以下方面具有优异性能：防腐、阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、成本低。
本发明的另一方面提供一种电磁屏蔽罩，其含有前述任一项所述的合金箔材。所述电磁屏蔽罩在以下方面具有优异性能：防腐、阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、成本低。
本发明的另一方面提供采用前述任一项所述的电磁屏蔽罩的制品，如会议室，房子等。
本发明的另一方面提供一种芯-鞘结构的电缆，其中所述鞘的至少一个层包括前述任一项所述的合金箔材或由所述的合金箔材构成。所述芯-鞘结构的电缆在以下方面具有优异性能：防腐、阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、韧性、成本低。
本发明的另一方面提供一种制品，其含有前述中任一项所述的非晶合金，前述任一项所述的合金箔材，或者前述任一项所述的饰面材料。
本发明的另一方面提供一种防火卷帘，其包括根据前述任一项所述的非晶金属箔。所述防火卷帘在以下方面具有优异性能：防腐、阻燃、耐高温、强度高。
在一些实施方式中，所述防火卷帘中，所述非晶金属箔设置在无机纤维布之间或铺设于无机纤维布上。
以上所述的范围可以单独使用或者组合使用。通过下面实施例，能够更容易理解本申请。
实施例
本申请实施例采用的原料及来源如下表2所示，未在表中列出的其他材料均为市售产品。
表2、原料及来源
实施例1(铁基合金箔材的制备)
将工业纯铁、铬、磷铁、硼铁按照下表所示的质量百分比配料，每次实验的配料总量为约10公斤，在真空炉中熔炼成合金熔体，将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃的温度喷出到冷却辊上，形成铁基合金箔材。
具体的制备方法如下：
采用图1中同样的单辊装置(图1中，1为合金熔体，2为喷嘴，3为喷嘴缝，4为高频线圈，5为冷却辊，6为剥离气体喷嘴，7为牵引辊，8为合金箔材)，将按照下表所示的质量百分比的配料所构成的合金熔体从以氮化硅为主体的陶瓷所制喷嘴喷到外径800mm的Cu-Be合金冷却辊上，制成宽度为200mm的合金箔材。合金的熔融温度和喷出温度以及制备结果如下表所示。喷嘴的缝隙是200mm×0.7mm，喷嘴与冷却辊之间的间隙是120μm。得到宽度为200mm厚度为35μm的合金箔材。
本实施例中总共测试了三组，每组的编号分别为实验1-1至实验1-5，实验2-1至实验2-6，实验3-1至实验3-7。
表3、第一组实验的合金组成
编号 Fe铁含量 Cr铬含量 P磷含量 B含量
实验1-1 85 6 8 1
实验1-2 78 13 8 1
实验1-3 75 16 8 1
实验1-4 70 21 8 1
实验1-5 65 26 8 1
表4、第一组实验的制备情况
表5、第二组实验的合金组成
编号 Fe铁含量 Cr铬含量 P磷含量 B含量
实验2-1 81 10 8 1
实验2-2 79 10 10 1
实验2-3 77 10 12 1
实验2-4 74 10 15 1
实验2-5 84 10 5 1
实验2-6 86 10 3 1
表6、第二组实验的制备情况
表7、第三组实验的合金组成
编号 Fe铁含量 Cr铬含量 P磷含量 B含量
实验3-1 82.5 8.5 8 1
实验3-2 81.5 8.5 8 2
实验3-3 80.5 8.5 8 3
实验3-4 79.5 8.5 8 4
实验3-5 77.5 8.5 8 6
实验3-6 81.7 8.5 8 1.6
实验3-7 83 8.5 8 0.5
表8、第三组实验的制备情况
从以上的第一组实验可以看出，Cr含量不能超过26％(重量百分比)且Cr含量高以后，合金的熔点越来越高，不利于生产出厚的箔材，并且生产的箔材会变脆性。
从以上的第二组和第三组实验可以看出，合金中P的质量含量可以在5％至12％之间，B的质量含量可以在0.1％至1.8％之间，但是需要同时满足的条件是硼含量的3倍与磷含量之和在8％至13％之间。当P含量超过12％时，合金的熔点低，料未能化，母合金发红，不能生产出箔材；当P小于5％时，合金的熔点高，但粘度也大，不能生产出箔材。合金中B的质量百分比含量应＜2％，当B质量百分比含量大于等于2％时，合金的熔点反而升高，流动性变差，发生堵孔现象，箔材发脆，箔材在牵引辊上断裂，因此不能连续生产出箔材。磷和硼在本申请中共同用来调节合金的熔点和流动性，因此磷和硼之间还存在一个相互配合的比例，即硼含量的3倍与磷含量之和在8％至13％之间，超出该范围，仍然无法制备出合格的箔材。
实施例2(铁镍铬基合金箔材的制备)
将304不锈钢、磷铁、硼铁按照下表所示的质量百分比配料，每次实验的配料总量为约10公斤，在真空炉中熔炼成合金熔体，将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材。
具体的制备方法如下：
采用图1中同样的单辊装置(图1中，1为合金熔体，2为喷嘴，3为喷嘴缝，4为高频线圈，5为冷却辊，6为剥离气体喷嘴，7为牵引辊，8为合金箔材)，将按照下表所示的质量百分比的配料所构成的合金熔体从以氮化硅为主体的陶瓷所制喷嘴喷到外径800mm的Cu-Be合金冷却辊上，制成宽度为200mm的合金箔材。合金的熔融温度和喷出温度以及制备结果如下表所示。喷嘴的缝隙是200mm×0.7mm，喷嘴与冷却辊之间的间隙是120μm。得到宽度为200mm厚度为35μm的合金箔材。
本实施例中采用的具体组成如下。
表9、第四组实验的合金具体组成如下
表10、第四组实验的制备
从第四组实验可以看出，通过向不锈钢材料中添加P和B可以通过本发明的方法形成优良的箔材，该箔材具有良好的光亮外观，并且具有优异的韧性和耐腐蚀性，其中的P和B的含量与第一组实验中的性质类似。但是当Mn含量过高时无法形成箔材，在实验4-4中，增加采用氧化铁去Mn的步骤，将锰含量减少到约2重量份(以熔融合金为100重量份计),即能够喷出质量合格的合金箔材。因此需要将该合金中的锰含量控制在≤2重量份，优先控制在更低的范围内。这种箔材的制备方法产品变废为宝，通过采用不锈钢废料，在合金中引入了不锈钢中固有的铬和镍元素，铬有助于提高合金的耐腐蚀性，镍是一种昂贵的元素，能够提高合金的韧性，形成的箔材不但抗腐性高，而且提高了抗酸性，同时生产成本又低廉，生产成本甚至比第一至第三组中的还要低。
需要进一步说明的是磷和硼元素本身是不锈钢制备过程中尽量避免的元素，因为磷和硼的出现会大幅度降低不锈钢的韧性，使钢材变脆。但是在本申请中，本申请的发明人出乎意料地发现，在不锈钢合金中添加磷和硼元素，能够大幅度降低钢材的熔融温度，使得合金能够用来采用单辊法连续地生产厚度较厚并且宽度较宽的合金箔材。不受理论限制，认为，本申请中生产的合金箔材具有非晶成分，合金箔材在制备过程中经受快速冷却，没有形成结晶，因此具有较好的硬度和韧性，具有各向同性，具有不锈钢等结晶性合金所不具有的优良性质。
对比例1(对比例，制备普通的铁基非晶合金箔材)
采用实施例1中类似的方式，所不同的是采用普通的铁基非晶材料制备所述合金箔材，所述合金的质量百分比组成如下80重量份Fe，16重量份Si，4重量份B。结果发现无法形成厚度高于30微米并且宽度超过200mm的箔材。
性能测试
对以上的实施例中获得的箔材测试以下性能。
各种性能的测试方法如下所述：
采用深圳市森宇仪器设备有限公司森宇仪器维氏硬度计测量HV硬度。
采用湖南省联众科技有限公司工业磁性测试设备测量Bm(T)、Br(T)和Hc(A/m)。
将箔材进行180°对折测量材料的韧性(称为180°对折韧性，或者180°对折不断裂次数)，具体测试方法如下，将箔材进行180°对折压平(第一次)，然后再沿着同一折线反向进行180°对折压平(第二次)，如此反复，直到断裂，记录对折次数。
测试结果如表11所示。
表11、测试结果
结果讨论
本发明的方法获得了性能优异的非晶金属箔材，尤其是具有优异的以下性质：阻燃、耐高温、电磁屏蔽、强度高、耐刮擦、成本低、轻薄；具有良好的光亮外观，并且具有优异的韧性和耐腐蚀性；抗腐性高，抗酸性高，较好的硬度和韧性，具有各向同性，具有不锈钢等结晶性合金所不具有的优良性质。
实施例3
本实施例提供了一种宽幅面非晶合金箔材以及由此制备的防水卷材。采用实施例1和2中制备的箔材，如图2所示，21为非晶合金箔材，22为防水基材层，通过将非晶合金箔材相互邻接，获得幅面超过1米的宽幅面非晶合金箔材。在接缝之处可以通过搭接另外的窄条防水卷材来防止接缝漏水，也可以采用耐候胶密封，使接缝处保持防水。
在所述非晶合金箔材上涂布防水基材层，由此制得幅面超过1米的宽幅面非晶合金防水卷材，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、聚氨酯、塑料、丁基橡胶、环氧树脂等。
实施例4
本实施例提供了一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层；所述非晶合金箔材为铁基合金制备的铁基非晶合金箔材，所述铁基合金的组成与实施例1中实验1-1的组成一致，其按照实施例1的方法制备成所述铁基非晶合金箔材(厚度35μm)。所述防水基材为丁基橡胶，其厚度为1.2毫米。
实施例5
本实施例提供了一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层；所述非晶合金箔材为铁基合金制备的铁基合金箔材，所述铁基合金的组成与实施例1中实验1-1的组成一致，其按照实施例1的方法制备成所述铁基合金箔材(厚度35μm)。所述防水基材为环氧树脂，其厚度为1.0毫米。
实施例6
本实施例提供了一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层；所述非晶合金箔材为铁镍铬基合金制备的铁镍铬基合金箔材，所述铁镍铬基合金的组成与实施例2中实验4-3的组成一致，其按照实施例2的方法制备成所述铁镍铬基合金箔材(厚度35μm)。所述防水基材为丁基橡胶，其厚度为1.2毫米。
实施例7
本实施例提供了一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层；所述非晶合金箔材为铁镍铬基合金制备的铁镍铬基合金箔材，所述铁镍铬基合金的组成与实施例2中实验4-3的组成一致，其按照实施例2的方法制备成所述铁镍铬基合金箔材(厚度35μm)。所述防水基材为环氧树脂，其厚度为1.0毫米。
对比例2
本实施例提供了一种防水卷材，其由铝箔和与所述铝箔叠置的防水基材，所述铝箔厚度为70μm，所述防水基材为丁基橡胶，其厚度为1.2毫米。
对比例3
本实施例提供了一种防水卷材，其由不锈钢箔和与所述不锈钢箔叠置的防水基材，所述不锈钢箔厚度为80μm，所述防水基材为环氧树脂，其厚度为1.0毫米。
对比例4
本实施例提供了一种市售多层防水卷材，其依次包括PET膜层、铝箔层、PE膜层和热熔胶层。
数据检测
1.检测指标与检测依据
依次检测实施例4、5、6、7和对比例2、3、4的防水卷材的耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、抗老化、耐穿刺、耐强光照射等指标，具体检测指标和依据如下：
(1)盐雾试验：GBT10125-2012人造气氛腐蚀试验盐雾试验；试验条件为：试验温度35℃，氯化钠溶液浓度为5％，溶液pH值为6.8，盐雾沉降率为1.5mL/(80cm2*h)，试验时间92h。
(2)紫外老化：ASTM G154-2016非金属材料曝光用荧光紫外线(UV)灯设备的操作标准实施规程；试验条件为：辐照阶段辐照强度0.89W/m2，黑板温度60℃，持续时间8h，冷凝阶段黑板温度50℃，持续时间4h。
(3)高温试验：GB-T2423.2电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验B：高温；试验温度85℃，试验时间92h。
(4)热老化：GB/T 23457-2017预铺防水卷材；
(5)不透水性：GB/T 328.10-2007建筑防水卷材试验方法第10部分：沥青和高分子防水卷材不透水性；
(6)抗穿刺强度：按CJ/T 234-2006中附录B进行；
(7)耐腐蚀性(耐化学液体):GB T 328.16-2007建筑防水卷材试验方法第16部分：高分子防水卷材耐化学液体(包括水)；具体测试方法为：将试样分别在10％氯化钠溶液(盐水)、15％氢氧化钠溶液、10％醋酸溶液、10％盐酸溶液在室温下浸泡一周后观察试样外观变化程度，从颜色、光泽、分层、变形、翘曲等角度依次评价外观变化程度为：无、轻微、中等、严重。
(8)强光照射表面温度：采用2000瓦的灯提供强光照射，将供试防水卷材靠近光源处，距离保持在气温约为38度的位置，持续照射并测量防水卷材表面温度直至表面温度达到稳定值，记录最高表面温度为强光照射表面温度。
2.检测结果
表中的标准值依据为GB/T23457-2017预铺防水卷材。由上表可以看出，采用本申请技术方案制备的非晶合金防水卷材，各项性能指标满足相关国家标准，且其抗老化性能、抗穿刺强度显著优于对比例，并展现出极好的耐腐蚀性，由于非晶合金箔材的优异性能，即使不额外设置保护层，仍然表现出极强的耐候性。
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (27)

1.一种由非晶合金箔制备的防水卷材，其包括：非晶合金箔材和设置在所述非晶合金箔材一侧的防水基材层，所述非晶合金箔材为铁镍铬基合金制备的铁镍铬基合金箔材，所述铁镍铬基合金包含铁元素、铬元素、镍元素、磷元素、硼元素、杂质元素，其中以总共100重量份计算，铁元素的质量所占的重量份为a，铬元素的质量所占的重量份为b，镍元素的质量所占的重量份为f，磷元素的质量所占的重量份为c，硼元素的质量所占的重量份为d，杂质元素的质量所占的重量份为e，66≤a+f≤86，且6≤f≤60，6≤b≤21，5≤c≤12，0.1≤d≤1.8，且8≤c+3d≤13，e≤5。
2.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述铁镍铬基合金中各元素的重量份满足：76≤a+f≤85，7≤b≤11，7≤c≤10，0.6≤d≤1.2，且当杂质元素中含有Mn时，Mn元素的质量所占的重量份低于2。
3.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述铁镍铬基合金的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于标准铁基非晶软磁合金带材1k101测得的值的70％，和180度对折韧性大于等于2次。
4.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有10微米至98微米的厚度。
5.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于30mm的宽度。
6.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材的180度对折韧性大于等于2次。
7.根据权利要求1至6任一项所述的防水卷材，其中，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、塑料、丁基橡胶。
8.根据权利要求7所述的防水卷材，其中，所述防水基材层远离所述非晶合金箔材的一侧设置有离型膜层。
9.根据权利要求7所述的防水卷材，其中，所述防水基材层的厚度为0.5至3毫米。
10.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述铁镍铬基合金的HV硬度大于800，在相同条件下测得的所述铁镍铬基合金的最大磁感应强度Bm和剩磁Br低于标准铁基非晶软磁合金带材1k101测得的值的62％，和180度对折韧性大于等于3次。
11.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有20微米至40微米的厚度。
12.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有30微米至50微米的厚度。
13.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有20微米至65微米的厚度。
14.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有25微米至60微米的厚度。
15.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于60mm的宽度。
16.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于100mm的宽度。
17.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于200mm的宽度。
18.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于280mm的宽度。
19.根据权利要求1所述的防水卷材，其中，所述非晶合金箔材具有大于350mm的宽度。
20.根据权利要求7所述的防水卷材，其中，所述塑料选自聚氨酯和环氧树脂。
21.根据权利要求7所述的防水卷材，其中，所述防水基材层的厚度为1至3毫米。
22.根据权利要求7所述的防水卷材，其中，所述防水基材层的厚度为2至3毫米。
23.一种制备前述任一项权利要求所述防水卷材的制备方法，其包括如下步骤：
在所述非晶合金箔材上设置防水基材层，制得所述防水卷材，所述防水基材层由选自以下的至少一种材料制成：沥青、塑料、丁基橡胶。
24.根据权利要求23所述的防水卷材的制备方法，其在设置防水基材层前还包括如下步骤：
采用粘合剂将制备的至少两个非晶合金箔材在横向上相互搭接3mm以上的宽度，所述粘合剂选自以下的任一种：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类；酚醛-环氧型粘合剂。
25.根据权利要求23所述的防水卷材的制备方法，其中所述非晶合金箔材通过如下步骤制备：
熔融步骤：将不锈钢、磷铁、硼铁原料一起炼制，形成合金熔体，其中以总共100重量份计算，磷元素的质量所占的重量份为c，5≤c≤12，硼元素的质量所占的重量份为d，0.1≤d≤1.8，并且满足8≤c+3*d≤13，控制杂质含量低于1重量份，所述合金熔体的熔融温度为1150℃以下；
喷出步骤：将所述合金熔体在1000℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少50℃的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材，即所述非晶合金箔材。
26.根据权利要求23所述的防水卷材的制备方法，其中所述非晶合金箔材通过如下步骤制备：
熔融步骤：将不锈钢、磷铁、硼铁原料一起炼制，形成合金熔体，其中以总共100重量份计算，磷元素的质量所占的重量份为c，7≤c≤10，硼元素的质量所占的重量份为d，0.6≤d≤1.2，并且满足8≤c+3*d≤13，控制杂质含量低于1重量份，所述合金熔体的熔融温度为1050℃以下；
喷出步骤：将所述合金熔体在1100℃至1220℃之间并且高于合金熔体的熔融温度至少100℃的温度喷出到冷却辊上，形成铁镍铬基合金箔材，即所述非晶合金箔材。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述合金熔体的熔融温度为1000℃以下。
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