[发明专利]制备微纳米尺度金属玻璃纤维的装置及方法无效
申请号: | 201010241012.5 | 申请日: | 2010-07-29 |
公开(公告)号: | CN102343374A | 公开(公告)日: | 2012-02-08 |
发明(设计)人: | 易军;王军强;赵德乾;潘明祥;白海洋;汪卫华 | 申请(专利权)人: | 中国科学院物理研究所 |
主分类号: | B21C1/00 | 分类号: | B21C1/00;B21C9/00;B21C9/02;C22C45/10 |
代理公司: | 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 | 代理人: | 梁挥;徐金国 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 纳米 尺度 金属 玻璃纤维 装置 方法 | ||
1.一种制备微纳米级金属玻璃纤维的装置,包括:
-一不锈钢真空室;
-一同心放置的石英玻璃管和不锈钢小圆柱;所述石英玻璃管通过固定夹具被固定于不锈钢真空室顶部内表面上,其下端封闭且在中心处有一孔;所述不锈钢小圆柱中心处有一孔洞,以容纳待处理的金属玻璃基材;
-一高频感应加热线圈,置于所述石英玻璃管的外部;
-一待处理的金属玻璃基材,置于不锈钢小圆柱的中心孔洞中;
-一砝码,通过牵引线连接到一挂钩上,所述挂钩与金属玻璃基材的最下端相连;
-一前级机械泵和分子泵组,通过蝶阀与所述不锈钢真空室下端相连,所述前级机械泵为分子泵提供低真空环境,所述分子泵为不锈钢真空室提供高真空环境;
-一高纯氩气瓶,通过充气阀门与所述不锈钢真空室上端相连;
-一旁抽机械泵,通过抽气阀门与所述不锈钢真空室下端相连,用于抽取所述不锈钢真空室中的废气。
2.如权利要求1的装置,其特征在于:还包括一收纳轴,其与电动机相连;和一连接线,所述连接线的一端通过固定物被固定在收纳轴上,另一端与金属玻璃基材的下端相连,通过电动机带动收纳轴转动,将制备的金属玻璃纤维缠绕于收纳轴上。
3.如权利要求1或2的装置,其特征在于:所述石英玻璃管中心处的孔的直径为6~8mm。
4.如权利要求1或2的装置,其特征在于:所述不锈钢小圆柱的高度为2~6cm,其中心处的孔洞的直径为2~6mm。
5.如权利要求1或2的装置,其特征在于:所述砝码的重量为0.01~500g。
6.一种制备微纳米尺度金属玻璃纤维的方法,是在权利要求1-5中的任一权利要求所述的装置上进行的牵引法,包括如下的步骤:
1)制备一金属玻璃基材:所述金属玻璃基材为由满足条件的金属玻璃制得的棒材或条带,其中m为过冷液体的脆性系数,ΔT为过冷液相区宽度,Tx为晶化温度,由其制得的母合金的非晶形成能力大于20μm;
所述的金属玻璃棒材为一圆柱形,在其一端留有直径大于不锈钢小圆柱中心孔洞的余料,以使得该金属基材可以放置于不锈钢小圆柱的中心孔洞中而不至滑下;
2)将步骤1)制得的金属玻璃基材置于所述装置的不锈钢小圆柱的中心孔洞中,再将其放入石英玻璃管中并用固定夹具将该石英玻璃管固定在不锈钢真空室顶部内表面上,使该不锈钢小圆柱位于高频感应加热线圈的中间;将一砝码通过牵引线和挂钩连接到金属玻璃基材的最下端;
3)通过旁抽机械泵将不锈钢真空室抽真空至10Pa,关闭旁抽机械泵与不锈钢真空室相连的阀门;通过前级机械泵和分子泵组继续将不锈钢真空室抽真空至真空度等于或高于10-3Pa,关闭该前级机械泵和分子泵组与不锈钢真空室相连的蝶阀;再充入高纯氩气0.02MPa;用高频感应线圈在12A的电流下进行加热;当金属玻璃基材被加热到其过冷液相区的时候,金属玻璃基材的粘度下降;当粘度下降到金属基材再也支撑不住砝码的重力时,金属玻璃基材就会发生超塑性变形,砝码因此也随之下降,制得一金属玻璃纤维。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述的金属玻璃棒材为直径0.5~3mm、长2~6cm的圆柱形。
8.如权利要求6所述的方法,其中所述的金属玻璃条带的宽度为0.1~3mm、长度为2~6cm。
9.如权利要求6所述的方法,其中还包括一步骤:当在砝码开始下降时,开启电动机,带动收纳轴转动,将所制得的金属玻璃纤维缠绕于收纳轴上。
10.如权利要求6或9所述的方法,其中所述砝码的重量为0.01~500g。
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