一种软磁性复合式金属纤维及其制备方法和应用与流程

文档序号:14604137发布日期:2018-06-05 19:20阅读:145来源:国知局

本发明属于金属纤维加工领域,涉及一种软磁性复合式金属纤维及其制备方法和应用。

技术背景

金属纤维的生产技术在现有技术中已众所周知,可以利用例如US3379000所描述的集束拉拔法获得金属纤维。随着对金属纤维的进一步认识,人们对金属纤维的需求也越来越广泛,对金属纤维的要求也更加严格。以不锈钢纤维为例,其耐高温特性明显,瞬间耐高温可达1000℃,而长时间耐高温可达500℃且其本身的特性不会改质,不锈钢金属纤维因此也成为耐高温产品及防火产品市场上目前所发现的最佳材料;也可以把不锈钢纤维与其它纤维混合织布,使其能够应用于防静电、导电纺织品等技术领域。

坡莫合金又称之为软磁合金,其具有很高的弱磁场导磁率,饱和磁感应强度一般在0.6--1.0T之间。但其力学性能较差,所以导致其拉拔成品率低,不耐腐蚀,因此利用200810031540.0所用的金属纤维股线的制备方式来生产坡莫合金纤维存在集束拉拔过程中断线严重,电化学分离过程中容易将其保护层和中心纤维腐蚀,难以得到完整的的成品坡莫合金纤维,所以限制了其加工和应用,目前还没有关于坡莫合金纤维的加工方式。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的第一个目的在于提供一种软磁性复合式金属纤维,该复合式金属纤维具有同纯坡莫合金相近的弱磁场导磁率的同时兼备有较好的力学性能、较好的耐腐蚀性能。

本发明的第二个目的在于提供一种软磁性复合式金属纤维的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种软磁性复合式金属纤维的应用。

本发明的技术方案如下:

本发明一种软磁性复合式金属纤维,该复合式金属纤维为由在径向横截面上具有中心层和表面层的两个同心金属层的纤维丝组成的成束纤维;所述中心层为坡莫合金(1);所述表面层为基体材料M1(2);所述复合式金属纤维的等效直径为2um~80μm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径的5%~50%。作为进一步优选,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径的33%。

本发明一种软磁性复合式金属纤维,所述坡莫合金(1)的镍含量为70~80wt%。

本发明一种软磁性复合式金属纤维,所述基体材料M1(2)为不锈钢、钛、钛合金中的任意一种。

优选的,本发明一种软磁性复合式金属纤维,所述复合式金属纤维的等效直径为6~22μm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,包括下述步骤:

步骤一:制作初始复合线材

选用坡莫合金(1)线材为中心线材,将其嵌入基体材料M1(2)中减径拉拔至直径D1获得复合线材W1,后再嵌入基体材料M2(3)中,得到初始复合线;

所述减径拉拔过程中的道次变形量为6%~8%,道次间进行退火,所述退火温度为900~1100℃,时间为1~10min,

选用坡莫合金(1)线材为中心线材,将其嵌入基体材料M1(2),再将包覆有基体材料M1(2)的复合线材W2,嵌入基体材料M2(3)中,经减径拉拔至直径D2得到初始复合线;

所述减径拉拔过程中的道次变形量为6%~8%,道次间进行退火,所述退火温度为900~1100℃,时间为1~10min,

步骤二:二次复合线材的制作

将多根初始复合线捆扎成束后用封装材料(4)封装得到二次复合线;

步骤三集束拉拔

采用集束拉拔将二次复合线拉拔至直径D3得到成品复合线材;

所述集束拉拔中的道次变形量为6%~8%,道次间进行退火,所述退火温度为900~1100℃,时间为1~10min。

步骤四:电化学分离

采用电化学分离方法对所述成品复合线材进行分离,去除封装材料和基体材料M2,得到软磁性复合式金属纤维。

优选的,本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤一中,选用坡莫合金(1)线材为中心线材,将其嵌入基体材料M1(2)中减径拉拔至直径D1,后再嵌入基体材料M2(3)中,得到初始复合线;

所述减径拉拔过程中的道次变形量为6%~8%,道次间进行退火,所述退火温度为900~1000℃,时间为1~4min。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,所述步骤一中,所选用的坡莫合金(1)的镍含量为70~80wt%。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,所述步骤一中,所选用的坡莫合金(1)线材的直径为3~10mm,优选的直径为5~6mm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,所述步骤一中,基体材料M1(2)为不锈钢、钛、钛合金。

在本发明中,基体材料M1(2)为是为了弥补坡莫合金在力学及耐腐蚀性等方面的不足而施加于原始坡莫合金(1)线材上的,需满足如下三个条件的力学性能优良且耐腐蚀的纯度更高的其他金属材料:

①耐腐蚀性,尤其是耐酸性,可在后续的电化学分离过程中保护中心层材料;

②良好的形变能力,可满足成束拉拔过程中的形变,以便后续提供具有更薄的复合纤维表面层的软磁性复合金属纤维束;

③表面可被涂覆,可在后续加工过程中在表面形成隔离层。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,所述步骤一中,基体材料M2(3)为铜、铁、铜合金或铁合金、镍或镍合金中的任意一种。其是为了进行线束拉拔过程而施加在原始复合线材上的材料。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,所述步骤一中,所述坡莫合金嵌入基体材料M1(2)的方式为金属箔包覆的方式或管材套入的方式的一种,复合线材W1嵌入基体材料M2(3)的方式为电化学电解涂覆的方式,复合线材W2嵌入基体材料M2(3)的方式为金属箔包覆的方式或管材套入的方式中的任意一种。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤一中,所述基体材料M1(2)的厚度为0.5~4mm,优选为2~3.0mm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤一中,所述基体材料M2(3)的厚度为10μm~1mm。

优选的,所述复合线材W1嵌入的基体材料M2(3)厚度为10μm;所述复合线材W2嵌入基体材料M2(3)的厚度为0.7~1mm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤一中,所述直径D1为0.1~2.0mm。优选的,所述直径D1为0.15~0.4mm。作为进一步的优选,所述直径D1为0.2~0.24mm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤一中,所述直径D2为0.1~3.0mm。优选的,所述直径D2为0.2~1.0mm。作为进一步的优选,所述直径为D2为0.2~0.4mm。

本发明软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤三中,所述直径D3为0.1~5.0mm。作为进一步的优选,所述直径D3为0.4~0.9mm。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤二中,所述封装材料(4)为铁、铝合金、铁合金、镍或镍合金中的一种。其被定义为在其上已涂覆有基体材料的金属线材束上包覆的材料。

本发明一种软磁性复合式金属纤维的制备方法,步骤四中,所述电化学分离方法是采用连续阴阳交替电解法,使用的电化学溶液体系为硫酸溶液,硫酸溶液的浓度为0.5~2.5mol/L;优选的硫酸溶液的浓度为0.5~2.5mol/L,在电解分离过程中,电解电压采用0.2~4V的恒压控制,优选为电解电压采用2.5~4V的恒压控制,分离速度为0.8~2.5m/min。分离速度的控制主要根据基体材料M1和基体材料M2及封装材料的不同而选用不同的适配的分离速度。

作为一个总的技术构思,本发明还提供一种软磁性复合式金属纤维的应用,将软磁性复合式金属纤维应用于金属纤维股线的制备。

根据实际应用需求,在步骤三中通过减经拉拔得到成品复合线后,对成品复合线单或多根进行加捻,从而得到金属纤维股线,所得金属纤维股线可应用于加热原件、纺织等领域。

本发明有益效果:

本发明针对坡莫合金力学性能较差、拉拔成品率低,不耐腐蚀,很难得到完整的成品坡莫合金纤维的问题,提供了一种行之有效的坡莫合金复合式金属纤维制备方法,通过本发明的制备方法可获得同时具有较好的力学性能、较好的耐腐蚀性能及较好的弱磁场导磁率的复合金属纤维,

与现有金属纤维集束拉拔方式相比,本发明特点在于采用三次复合的方式中心线材和基体材料M1的复合、第一次复合后线材和基体材料M2的复合、初始复合线和封装材料的复合,最后得到一种具有中心层和表面层的复合式金属纤维。然而由于本发明需要对多次复合后的线材的拉拔,由于各复合线材在软硬程度、加工硬化速率等存在差异,在对复合线材进行减径拉拔的过程中,容易出现频繁断线导致无法拉拔至目标直径的情况。针对这种情况,本发明通过大量的实验,调整优选出本发明减径拉拔和集束拉拔的变形量,同时增加中间热处理过程,最终实现了多层复合线顺利拉拔。

本发明的另外一个特点在于使用一种耐腐蚀的基体材料M1(2)作为表面层,利用基体材料M1(2)耐酸腐蚀的特性,可用常规的酸液电化学分离的体系对纤维进行分离,避免了坡莫合金在电化学分离的过程中被腐蚀的风险。

本发明为一种具有中心层为坡莫合金(1)表面层为具有较好的耐腐蚀性和力学性能的基体材料M1(2)的两个同心金属层的纤维丝组成的成束纤维或金属纤维股线,所述基体材料M1具备有良好的耐腐蚀性能和良好的力学性能,优选为不锈钢。以本发明的方式制备的复合式金属纤维可保留中心层材料坡莫合金的软磁性的同时,由于表面层的存在,起到了保护中心层的效果,使得纤维同时具备耐腐蚀性和较好的力学性能。

附图说明:

附图1为本发明制备过程中所得的二次复合线的径向横截面图。

图1中(1)为坡莫合金;(2)为基体材料M1;

(3)为基体材料M2;(4)为封装材料。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。

实施例1:

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为:C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.007%、Cr:18.19%、Cu:0.35%、Si:0.74%、Mn:1.28%、S:0.001%、P:0.025%、Ni:9.81%、Mo:0.43%、N:0.020%、余量为铁;然后通过减径拉拔得到0.24mm复合线材W1,然后通过电解的方式将上述初始复合线涂覆一层10um的铜(基体材料M2)的初始复合线;减径拉拔过程中的道次变形量为8%,退火温度为1000℃,退火时间为1~4min。

(2)二次复合线材的制备:将2000根初始复合线捆扎成束封装如铁套(封装材料)内,得到二次复合线材;

(3)集束拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.7mm得到成品复合线材。集束拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为1000℃,退火时间为1~4min。

(4)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在4V,分离的速度控制为2m/min。

通过以上4个步骤,可得到单束纤维数为2000,直径为8um的复合式金属纤维束,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径33%。

该金属纤维束的单芯强力可达到7.5cN,单根延伸率可达到1.2%。整体金属纤维束无断口,有少量断毛。

实施例2:

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.008%、Cr:18.31%、Cu:0.25%、Si:0.70%、Mn:1.24%、S:0.001%、P:0.024%、Ni:9.97%、Mo:0.50%、N:0.010%、余量为铁;再将套有基体材料M1的复合线材套入铜套内(基体材料M2),铜套的厚度为1.0mm,通过减经拉拔将套有铜套的复合线拉拔至0.2mm,得到初始复合线材;减径拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为900℃退火时间为1~3min。

(2)二次复合线材的制备:将上述3500根初始复合线材捆扎成束套入铜套内(封装材料)得到二次复合线材,上述作为封装材料的铜套厚度为1.0mm;

(3)减经拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.4mm;集束拉拔过程中的道次变形量为8%,退火温度为900℃退火时间为1~3min。

(4)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在4V,分离的速度控制为2.5m/min。

通过以上4个步骤,可得到单束纤维数为3500直径为6um的复合式金属纤维束,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径33%。

该金属纤维束的单芯强力可达到4cN,延伸率可达到1.1%,达到同规格传统不锈钢纤维单根强力和延伸率的标准。整体金属纤维束无断口,有少量断毛。

实施例3

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为:C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.076%、Cr:18.87%、Si:0.36%、Mn:1.23%、S:0.006%、P:0.028%、Ni:8.06%、N:0.04%、余量为铁;然后通过减径拉拔得到0.2mm复合线材W1,然后通过电解的方式将上述初始复合线涂覆一层10um的铜(基体材料M2)的初始复合线;减径拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为950℃退火时间为1~4min。

(2)二次复合线材的制备:将3000根初始复合线捆扎成束封装如铁套(封装材料)内,得到二次复合线材;

(3)集束拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.64mm得到成品复合线材。集束拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为950℃,退火时间为1~4min。

(4)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在2.5V,分离的速度控制为1.5m/min。

通过以上4个步骤,可得到单束纤维数为3000,直径为8um的复合式金属纤维束,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径33%。

该金属纤维束的单芯强力可达到8cN,单根延伸率可达到1.2%。整体金属纤维束无断口,有少量断毛。

实施例4

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.008%、Cr:18.31%、Cu:0.25%、Si:0.70%、Mn:1.24%、S:0.001%、P:0.024%、Ni:9.97%、Mo:0.50%、N:0.010%、余量为铁;再将套有基体材料M1的复合线材套入铜套内(基体材料M2),铜套的厚度为1.0mm,通过减经拉拔将套有铜套的复合线拉拔至0.4mm,得到初始复合线材;减径拉拔过程中的道次变形量为7%,退火温度为900℃,退火时间为1~3min。

(2)二次复合线材的制备:将上述500根初始复合线材捆扎成束套入铜套内(封装材料)得到二次复合线材,上述作为封装材料的铜套厚度为1.0mm;

(3)减经拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.9mm;集束拉拔过程中的道次变形量为7%,退火温度为900℃退火时间为1~3min。

(4)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在4V,分离的速度控制为3.5m/min。

通过以上4个步骤,可得到单束纤维数为500直径为22um的复合式金属纤维束,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径33%。

该金属纤维束的单芯强力可达到70cN,延伸率可达到1.5%,达到同规格传统不锈钢纤维单根强力和延伸率的标准。整体金属纤维束无断口,有少量断毛。

对比例1

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为0.24mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为:C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁,然后通过电解的方式将上述中心金属线材涂覆一层10um的铜(基体材料M2)的初始复合线;减径拉拔过程中的道次变形量为8%,退火温度为1000℃,退火时间为1~4min。

(2)二次复合线材的制备:将2000根初始复合线捆扎成束封装如铁套(封装材料)内,得到二次复合线材;

(3)集束拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.75mm得到成品复合线材。集束拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为1000℃,退火时间为1~4min。

(4)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在4V,分离的速度控制为2m/min。

通过以上4个步骤,最后复合线材全部溶解,未得到同中心线材材质的金属纤维。

对比例2

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.008%、Cr:18.31%、Cu:0.25%、Si:0.70%、Mn:1.24%、S:0.001%、P:0.024%、Ni:9.97%、Mo:0.50%、N:0.010%、余量为铁;再将套有基体材料M1的复合线材套入铜套内(基体材料M2),铜套的厚度为1.0mm,通过减经拉拔将套有铜套的复合线拉拔至0.2mm,得到初始复合线材;减径拉拔过程中的道次变形量为10%,退火温度为900℃,退火时间为1~3min。

(2)二次复合线材的制备:将上述3500根初始复合线材捆扎成束套入铜套内(封装材料)得到二次复合线材,上述作为封装材料的铜套厚度为1.0mm;

(3)减经拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.4mm;集束拉拔过程中的道次变形量为10%,退火温度为900℃退火时间为1~3min。

(4)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在4V,分离的速度控制为2.5m/min。

在初复合线材和二次复合线材的制备过程,减径拉拔断线严重,无法拉拔至目标直径后,复合线材损失达到50%,最后可得到单束纤维数为3500直径为6um的复合式金属纤维束,该金属纤维束的单芯强力可达到4cN,延伸率可达到1.1%,达到同规格传统不锈钢纤维单根强力和延伸率的标准。整体金属纤维束断口较多,有大量断毛。

对比例3

一种具有软磁特性复合式金属纤维束,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为:C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.076%、Cr:18.87%、Si:0.36%、Mn:1.23%、S:0.006%、P:0.028%、Ni:8.06%、N:0.04%、余量为铁;然后通过减径拉拔得到0.2mm复合线材W1,然后通过电解的方式将上述初始复合线涂覆一层10um的铜(基体材料M2)的初始复合线;减径拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为850℃退火时间为1~4min。

(2)二次复合线材的制备:将3000根初始复合线捆扎成束封装如铁套(封装材料)内,得到二次复合线材;

(3)集束拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.64mm得到成品复合线材。集束拉拔过程中的道次变形量为6%,退火温度为850℃,退火时间为1~4min。

以上步骤(1)中,初始复合线材减径拉拔断线严重,减径拉拔至目标直径后初始复合线材损失达40%;步骤(3)中,减经拉拔至6.5mm时无法继续拉拔,不能得到目标金属纤维。

实施例5:

一种具有软磁特性复合式金属纤维股线,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为:C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.007%、Cr:18.19%、Cu:0.35%、Si:0.74%、Mn:1.28%、S:0.001%、P:0.025%、Ni:9.81%、Mo:0.43%、N:0.020%、余量为铁;再将套有基体材料M1的复合线材套入铁套内(基体材料M2),铁套的厚度为0.7mm,通过减经拉拔将套有铁套的复合线拉拔至0.64mm,得到初始复合线材;

(2)二次复合线材的制备:将上述275根初始复合线材捆扎成束套入铁套内(封装材料)得到二次复合线材;

(3)减经拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.45mm;

(4)加捻:采用内收线式双捻机对上述中间复合线材进行加捻,捻向为左捻,捻数为175捻;

(5)定型拉拔:用5个聚晶模具对已加捻的中间复合线材再进行拉拔,得到线径为0.34mm的成品复合线材;

(6)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在3V,分离的速度控制为0.8m/min。

通过上述6个步骤可制得单股复合式的金属纤维股线,单股的金属纤维数为275根,每根纤维直径为12μm,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径33%,捻向为左捻,捻数为175捻。对其进行力学性能检测,单根纤维强力可达20cN,延伸率可达1.3%。股与股之间结合良好,无明显的松股、断股、交叉、折叠和破损等缺陷。

实施例6:

一种具有软磁特性复合式金属纤维股线,通过以下方式得到:

(1)初始复合线的制备:准备直径为6mm的中心金属线材,该金属线材的组分(以wt.%表示)为:C:0.023%、P:0.015%、S:0.017%、Mn:0.46%、Ni:79.5%、Mo:4.0%、Cu:0.019%、余量为铁;将中心金属线材封装于钢(基体材料M1)套内,钢套厚度为3mm,该基体材料M1的组分以wt.%表示)为:C:0.007%、Cr:18.19%、Cu:0.35%、Si:0.74%、Mn:1.28%、S:0.001%、P:0.025%、Ni:9.81%、Mo:0.43%、N:0.020%、余量为铁;通过电解将上述初始复合线涂覆一层10um的铜(基体材料M2),然后通过减经拉拔得到1.0mm的初始复合线;

(2)二次复合线材的制备:将上述90根初始复合线材捆扎成束套入铜套内(封装材料)得到二次复合线材;

(3)减经拉拔:采用集束拉拔的方式拉拔二次复合线材,最终将二次复合线材拉拔至0.3mm;

(4)加捻:采用内收线式双捻机对上述中间复合线材进行加捻,捻向为左捻,捻数为75捻;

(5)定型拉拔:用5个聚晶模具对已加捻的中间复合线材再进行拉拔,得到线径为0.2mm的成品复合线材;

(6)电化学分离:采用电化学分离方法对上述成品复合线材进行分离,采用硫酸溶液作为电化学溶液体系,硫酸溶液的浓度为1.0mol/L;在电解分离过程中,电解电压采用恒压控制,电压控制在3V,分离的速度控制为1.2m/min。

通过上述6个步骤可制得单股复合式的金属纤维股线,单股的金属纤维数为90根,每根纤维直径为14μm,所述表面层平均厚度为复合式金属纤维等效直径33%,捻向为左捻,捻数为75捻。对其进行力学性能检测,单根纤维强力可达25cN,延伸率可达1.1%。股与股之间结合良好,无明显的松股、断股、交叉、折叠和破损等缺陷。

本领域技术人员可以根据本发明作出替换、变形,只要不脱离本发明的基本思想,均在本发明的保护范围内。

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