[发明专利]纯铝微晶及非晶材料的制备方法及装置

说明书

一种纯铝微晶及非晶材料的制备方法及装置，包括：纯铝加热机构以负压冷却机构，纯铝加热机构位于负压冷却机构上方并通过喷嘴组与之相连；该负压冷却机构包括：带有进气孔和排气孔的真空室以及设置于真空室内部的串联的旋转辊组，其中：旋转辊组上的每一个铜辊的位置与喷嘴组在竖直方向上一一对应，铜辊内部通入冷却水进行连续冷却，并由电机带动铜辊进行转动。本发明可以连续进行以实现纯铝微晶及非晶材料的快速制备。

技术领域

本发明涉及的是一种冶金领域的技术，具体是一种纯铝微晶及非晶材料的制备方法及装置。

背景技术

纯铝微晶材料和非晶材料的制备需要很大的冷却速度，通常可以采用甩带法制备，但是当前已有的甩带法效率极低，不能满足大规模生产和应用的需求。制约甩带法生产效率的主要原因在于难以控制喷向冷却辊的铝熔体的流量、速度和温度。

发明内容

本发明针对现有技术化学反应过程过于复杂且制备效率较低、制备过程中的杂质无法有效控制、所得到的非晶材料内部致密性较差等等缺陷，提出一种纯铝微晶及非晶材料的制备方法及装置，利用甩带法基本原理，提出一种新的气压差精确控流方法，实现了喷射铝熔体流量、速度和温度的同步精确控制，可以将铝非晶和微晶材料的制备效率大幅度提高。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种纯铝微晶、非晶可调制备装置，包括：纯铝加热机构以负压冷却机构，其中：纯铝加热机构位于负压冷却机构上方并通过喷嘴组与之相连。

所述的纯铝加热机构包括：坩埚以及与之依次相连的过滤装置和保温罩加热器。

所述的喷嘴组为3-5组，每组喷嘴中的喷嘴狭缝小于2mm。

所述的喷嘴组的入口端设有用于控制多个喷嘴同时开闭的喷嘴挡板。

所述的喷嘴组的出口端设有用于预加热的喷嘴加热器。

所述的负压冷却机构包括：带有进气孔和排气孔的真空室以及设置于真空室内部的串联的旋转辊组，其中：旋转辊组上的每一个铜辊的位置与喷嘴组在竖直方向上一一对应，铜辊内部通入冷却水进行连续冷却，并由电机带动铜辊进行转动。

本发明涉及一种纯铝微晶及非晶材料的制备，通过将加热后的纯铝熔液通过竖直喷嘴喷向负压环境下的旋转辊，使得纯铝熔液与旋转辊表面接触时发生瞬间冷凝，通过调整负压大小、旋转辊的转速和/或竖直喷嘴与旋转辊之间的距离实现可调节地制备微晶或非晶结构。

所述的纯铝熔液是指：在坩埚中加热熔化纯铝块，待完全熔化后得到。

所述的加热，将铝液温度加热至750℃并保温1小时。

所述的纯铝熔液优选经过滤处理，过滤后的铝液在保温流槽中停留1小时并将温度调整到铝的熔点以上。

所述的负压是指：小于1个正常大气压；通过控制气压差可以控制铝液喷射的速度和流量。

所述的负压优选为先在真空室内抽真空，再充入适量氩气，使真空室内的气压小于1个正常大气压。

所述的竖直喷嘴优选经预热处理，预热温度高于铝的熔点。

所述的旋转辊的转速n≥200转/min；降低旋转辊转速可以降低冷却速度获得微晶材料。

所述的旋转辊优选其内部为镂空的铜结构且内部通有冷却水。

所述的旋转辊与喷嘴出口的距离L≤50cm。

附图说明

图1为本发明设备示意图；

图2为实施例效果示意图；