本技术介绍了一种用于连续生产非晶合金丝的设备及其工艺流程。该设备由母合金熔炼喷射单元、非晶合金丝冷却单元和非晶合金丝卷绕单元组成。母合金熔炼喷射单元负责将原材料投入熔炼并喷射,以实现非晶合金丝的连续化生产。
背景技术
非晶合金丝材的体积小、成本低,同时其具有最为显著的巨磁阻抗效应(GiantMagneto-Impedance,GMI),当高频交变电流通过非晶合金丝时,施加相对较小的轴向磁场,此时非晶合金丝的磁阻抗会发生巨大的变化,将这种变化转变为电信号,能实现对微弱磁场的探测。因此,非晶合金丝是开发GMI磁传感器的首选材料。与传统磁传感器相比,GMI磁传感器具有极高测量灵敏度、高响应速度、体积小等特点,且几乎没有磁滞现象,同时,其结果不受温度变化的影响,在高灵敏度、高精度的弱磁探测领域具有无可比拟的优势。
非晶合金丝的制备方法发展至今主要分为三类:玻璃包覆纺丝法、熔体抽拉纺丝法以及内圆旋转水纺丝法。其中,内圆旋转水纺丝法是将金属射流喷射到高速旋转的圆筒内表面的冷却液中冷却形成非晶合金丝。在生产过程中并不需要额外的冷却液补充装置,具有成本低、冷却液消耗少和环境友好等特点。此外,圆筒转速控制冷却液的流速,以提高冷却液的液面稳定性和冷却效率。
2022年,中国专利CN115870463A披露了一种改进型内圆旋转水纺丝设备,其中添加了夹丝单元,由气缸驱动控制直杆和套筒的直线运动,实现夹条的张开和闭合,成功夹取非晶合金丝,并卷绕在V形槽中。该设备初步实现了非晶合金丝的连续化制备和卷绕,提高了生产效率。但是,该设备仍然存在多个局限:一是夹丝单元的驱动机构较为复杂,包括气缸、活塞、阀门等部件,增加了设备成本和维护难度;二是该设备缺乏持续供应低温冷却液的相关装置,长时间连续生产会升高冷却液温度,从而影响非晶合金丝的质量;三是该设备缺乏送料装置,无法持续供应原料。
实现思路