[发明专利]一种金属纤维的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属纤维的生产方法，尤其涉及低熔点活泼金属的净化及生产高质量金属纤维的方法。

背景技术

金属纤维是一种集多种特殊性能于一体的新型材料，具有高强度、高弹性模量，以及优异的导电性、导热性、耐磨性。因此，金属纤维的用途不断扩大，用量在迅速增长，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等行业中。

金属纤维的制造方法主要有三种：切削法，拉拔法和熔抽法。目前国内使用的纤维相当一部分是切削法生产的，这种纤维尺寸精度差，形状不规则，质量较差，严重影响了使用效果。拉拔法生产的纤维虽然表面质量较好，但只适用于塑性高的材料，而且中间经过多道热处理，工艺比较复杂，成本较高。熔抽法采用熔化金属喷吹法生产的纤维方法简单，既可制取短纤维也可制取长纤维，一般适用于低熔点金属(主要是铝和铜)。但采用该方法中熔液的净化难度较大，纤维成型的表面质量不易控制，工艺不稳定，这些限制了熔抽法的进一步应用。

目前，国外一般应用熔抽法制造低熔点无纺金属纤维，利用该法制备纤维，有些是将金属熔化直接加压喷出，即熔化后直接在加热体内加压，有些是熔化后直接大气下熔液进行转移。其最大缺点在于金属熔体得不到有效净化，而且对于活泼金属不能有效保护，导致生产的纤维质量不高。而且由于氧化和夹杂的大量存在导致喷嘴易堵，工作效率很低。随着科技发展对纤维纯净度和综合性能要求的提高，现有技术已经不能满足生产高质量纤维的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是要解决上述问题，发明一种金属纤维生产方法，满足净化和保护熔液需要，并能控制纤维成型，达到稳定生产、制备出高质量的金属纤维的目的。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种生产金属纤维的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)使用真空系统对金属熔化系统和保温加压系统提供真空环境；

b)使用所述金属熔化系统对金属进行进行熔化；

c)将熔化的金属浇注到所述保温加压系统进行保温加压；

d)将熔化的金属垂直喷射至纤维冷却系统产生金属纤维。

根据上述的方法，其特征在于，所述步骤a)的步骤包括：

将金属块放入所述金属熔炼系统的真空熔炼炉内的坩埚内，经过熔化金属、搅拌除气、静置精炼。

根据上述的方法，其特征在于，所述步骤b)的步骤包括：

熔化坩埚倾倒并通过连接真空熔炼炉和所述保温加压系统的保温加压炉的浇道浇注，熔化的金属浇注到所述保温加压炉内的保温坩埚中，所述浇道上移，关闭水冷阀密封所述保温加压炉，关闭隔离阀将所述保温加压炉和真空系统隔离，所述保温加压炉内升温，待熔液达到720-900℃后，由设在所述保温加压炉上的充气口充入惰性气体，加压喷吹，并保持炉内的压力稳定。

根据上述的方法，其特征在于，所述步骤c)的步骤包括：

金属从所述保温坩埚底部的喷嘴喷出进入所述冷却系统的冷却仓进行冷却，从所述冷却仓上的纤维出口排出。

根据上述的方法，其特征在于，在真空环境中充入惰性气体。

根据上述的方法，其特征在于，仅使用所述冷却仓内壁上部的冷却管进行冷却。

根据上述的方法，其特征在于，使用所述冷却管进行一级水冷，并使用所述冷却仓内下部的气流喷嘴喷出的气体进行二级冷却。

根据上述的方法，其特征在于，喷吹的同时所述真空熔炼炉开始下一炉材料的熔化，当所述保温坩埚中的熔液下降到一定位置时，停止喷吹，泄压，然后关闭密闭阀，关闭水冷阀，打开隔离阀抽真空，当所述保温加压炉与所述真空熔炼炉真空度相同后，打开水冷阀，浇道下移浇注，实现半连续工作。

使用该方法满足净化和保护熔液需要，并能控制纤维成型，达到稳定生产、制备出高质量的金属纤维的目的。

附图说明

图1是本发明的金属纤维生产装置的结构图。

具体实施方式

参见图1，本发明的金属纤维的生产装置包括金属熔化系统1，保温加压系统2、纤维冷却系统3和真空系统4。金属熔化系统1用以熔化金属。保温加压系统2连接于金属熔化系统1，用以将熔化的金属进行保温加压。纤维冷却系统3连接于保温加压系统2，用以接收并冷却从保温加压系统喷射出的熔化金属，所述真空系统连接于所述金属熔化系统和所述保温加压系统，为其提供真空环境。金属熔化系统1和保温加压系统2共用一套真空系统4，通过阀门5控制隔离或连同真空系统5和保温加压系统2。