一種金屬纖維的制備工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬纖維的制備工藝，特點(diǎn)是包括以下步驟：①采用連續(xù)電解法在多根金屬絲材的表面包覆輔助材料；②將多根包覆輔助材料后的金屬絲材封裝入輔助管材中組成金屬?gòu)?fù)合體，輔助管材的重量百分比組成為：硼0.01～0.03wt%或者稀土0.04～0.15wt%，碳0.10～0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；③將金屬?gòu)?fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450～700℃/1～3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)；④以金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100～120℃下充分烘干，得到金屬纖維；優(yōu)點(diǎn)是成本較低且環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種金屬纖維的制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種金屬纖維的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，金屬纖維的生產(chǎn)方法歸納起來(lái)有四種:單絲拉拔法、集束拉拔法、切削法、熔抽法。隨著科技的不斷發(fā)展，集束拉拔法成為制備金屬纖維的主要生產(chǎn)方法。集束拉撥法是在傳統(tǒng)的單絲拉撥金屬線(xiàn)材方法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的一種生產(chǎn)多絲金屬線(xiàn)材的方法。集束拉拔法制作金屬纖維首先需要在金屬絲材上涂覆輔助材料制成涂覆絲，再將涂覆絲集束填入輔助管材制成復(fù)合線(xiàn)材后進(jìn)行拉拔加工，復(fù)合線(xiàn)材拉拔到需要的直徑后去除涂覆的輔助材料和封裝用的輔助管材，得到金屬纖維。采用集束拉撥法制備的金屬纖維不僅表面光滑、尺寸精確，而且該制備方法大大提高了生產(chǎn)效率，是一種較好的生產(chǎn)金屬纖維的方法，為不銹鋼纖維在防靜電、電磁屏蔽以及高溫過(guò)濾等工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)?；褂锰峁┝吮Ｕ?。然而，傳統(tǒng)的集束拉撥法生產(chǎn)金屬纖維，一般采用銅作為涂覆的輔助材料和封裝用的輔助管材，生產(chǎn)成本高。同時(shí)，現(xiàn)有的技術(shù)采用硝酸或者其他無(wú)機(jī)酸的酸洗工藝來(lái)分離涂覆的輔助材料和封裝的輔助管材，然而酸洗工藝一般需要消耗大量的無(wú)機(jī)酸才能實(shí)現(xiàn)完全分離輔助材料和輔助管材的工藝效果，大量的廢酸對(duì)環(huán)境造成較大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低且環(huán)保的金屬纖維的制備方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種金屬纖維的制備工藝，包括以下步驟:
[0005]①采用連續(xù)電解法在多根金屬絲材的表面包覆輔助材料；
`[0006]②將多根包覆輔助材料后的金屬絲材封裝入輔助管材中組成金屬?gòu)?fù)合體，其中，輔助管材的重量百分比組成為:硼0.01~0.03wt%*者稀土 0.04~0.15wt%，碳0.10~
0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0007]③將金屬?gòu)?fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450~700°C /I~3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)；
[0008]④以得到的金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100~120°C下充分烘干，得到金屬纖維。
[0009]所述的稀土為釔或者混合稀土，所述的混合稀土為鑭含量50%~90%的鑭系混合稀土。
[0010]所述的包覆的輔助材料的重量百分比組成為:硼0.01~0.03wt%或稀土 0.04~
0.15wt%，碳0.10~0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；或者，所述的包覆的輔助材料為銅。
[0011]所述的金屬絲材為不銹鋼、鐵、鉻、鋁、鐵鉻合金、鐵鋁合金、鉻鋁合金或者鐵鉻鋁
I=1-Wl O[0012]步驟④中所述的酸溶液為濃度為1.0~5.0mol/L的硝酸溶液或者濃度為0.5~2.5mol/L的硫酸溶液。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:輔助管材的重量百分比組成為硼0.01~0.03wt%*者稀土 0.04~0.15wt%,碳0.10~0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)，0.01~0.03wt%硼或者0.04~0.15wt%稀土能夠細(xì)化晶粒，從而改善輔助管材的強(qiáng)度和塑性，使得輔助管材具有良好的延展性，既能滿(mǎn)足集束拉拔法中多道次拉拔工藝對(duì)封裝用的輔助管材的延展性的要求，又能有效地降低生產(chǎn)成本；此外，在酸溶液中，以拉拔得到的金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材的方式，能夠大大減少酸用量，從而在較大程度上降低對(duì)環(huán)境的不利影響。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]實(shí)施例1的金屬纖維的制備工藝，包括以下步驟:
[0016]①采用連續(xù)電解法在多根不銹鋼絲材的表面包覆銅；
[0017]②將多根包覆銅后的不銹鋼絲材封裝入輔助管材中組成不銹鋼復(fù)合體，其中，輔助管材的重量百分比組成為:硼0.01wt%,碳0.10wt%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0018]③將不銹鋼復(fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450~700°C /I~3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到不銹鋼復(fù)合線(xiàn)；
[0019]④以得到的不銹鋼復(fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在濃度為2.0mol/L的硝酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的銅和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100~120°C下充分烘干，得到金屬纖維。
[0020]實(shí)施例2的金屬纖維的制備工藝，包括以下步驟:
[0021]①采用連續(xù)電解法在多根鉻絲材的表面包覆輔助材料，其中輔助材料的重量百分比組成為:釔0.05wt%，碳0.10wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0022]②將多根包覆輔助材料后的鉻絲材封裝入輔助管材中組成鉻復(fù)合體，其中，輔助管材的重量百分比組成為.Μλ 0.05wt%,碳0.10wt%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0023]③將鉻復(fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450~700°C /I~3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到鉻復(fù)合線(xiàn)；
[0024]④以得到的鉻復(fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在濃度為1.5mol/L的硝酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100~120°C下充分烘干，得到金屬纖維。
[0025]實(shí)施例3的金屬纖維的制備工藝，包括以下步驟:
[0026]①采用連續(xù)電解法在多根鋁絲材的表面包覆輔助材料，其中輔助材料的重量百分比組成為:鑭含量50%~90%的鑭系混合稀土 0.15wt%，碳0.30wt%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0027]②將多根包覆輔助材料后的鋁絲材封裝入輔助管材中組成鋁復(fù)合體，其中，輔助管材的重量百分比組成為:鑭含量50%~90%的鑭系混合稀土 0.15wt%，碳0.30wt%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0028]③將鋁復(fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450~700°C /I~3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到鋁復(fù)合線(xiàn)；
[0029]④以得到的鋁復(fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在1.0mol/L的硫酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100~120°C下充分烘干，得到金屬纖維。
[0030]實(shí)施例4的金屬纖維的制備工藝，包括以下步驟:
[0031]①采用連續(xù)電解法在多根鐵絲材的表面包覆輔助材料，其中輔助材料的重量百分比組成為:硼0.01wt%,碳0.30wt%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0032]②將多根包覆輔助材料后的鐵絲材封裝入輔助管材中組成鐵復(fù)合體，其中，輔助管材的重量百分比組成為:鑭含量50%~90%的鑭系混合稀土 0.15wt%，碳0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0033]③將鐵復(fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450~700°C /I~3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到鐵復(fù)合線(xiàn)；
[0034]④以得到的鐵復(fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在1.0mol/L的硫酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100~120°C下充分烘干，得到金屬纖維。
[0035]在其他具體制備工藝中，金屬絲材也可以為鐵鉻合金、鐵鋁合金、鉻鋁合金或者鐵絡(luò)招合金。
[0036]由于包覆的輔助材料和封裝的輔助管材需要具有較高的延展性才能承受多道次拉拔的拉伸強(qiáng)度，而延展性的增加能夠有效減少加工的道次。傳統(tǒng)的輔助管材和包覆的輔助材料采用銅材料，在退火軟態(tài)，銅的延伸率在40%左右。而本發(fā)明的新型輔助管材，其重量百分比組成為硼0.01~0.03wt%*者稀土 0.04~0.15wt%，碳0.10~0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)，其延伸率在3`5%以上。因此與傳統(tǒng)的銅相比，本發(fā)明既能滿(mǎn)足多道次拉拔工藝中對(duì)包覆的輔助材料和封裝的輔助管材的延展性的要求，又能在一定程度上降低成本。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬纖維的制備工藝，其特征在于包括以下步驟: ①采用連續(xù)電解法在多根金屬絲材的表面包覆輔助材料； ②將多根包覆輔助材料后的金屬絲材封裝入輔助管材中組成金屬?gòu)?fù)合體，其中，輔助管材的重量百分比組成為:硼0.01~0.03wt%*者稀土 0.04~0.15wt%，碳0.10~0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)； ③將金屬?gòu)?fù)合體在拉絲機(jī)上進(jìn)行多道次拉拔，每次拉拔后在450~700°C/I~3h范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理，得到金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)； ④以得到的金屬?gòu)?fù)合線(xiàn)為陽(yáng)極，在酸溶液中進(jìn)行電解去除包覆的輔助材料和封裝的輔助管材，再經(jīng)過(guò)多次去離子水清洗，最后在100~120°C下充分烘干，得到金屬纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬纖維的制備工藝，其特征在于所述的稀土為釔或者混合稀土，所述的混合稀土為鑭含量50%~90%的鑭系混合稀土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種金屬纖維的制備工藝，其特征在于所述的包覆的輔助材料的重量百分比組成為:硼0.01~0.03wt%或稀土 0.04~0.15wt%，碳0.10~0.30wt%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；或者，所述的包覆的輔助材料為銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬纖維的制備工藝，其特征在于所述的金屬絲材為不銹鋼、鐵、鉻、招、鐵鉻合金、鐵招合金、鉻招合金或者鐵鉻招合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬纖維的制備工藝，其特征在于步驟④中所述的酸溶液為濃度為1.0~5.0mol/L的硝酸`溶液或者濃度為0.5~2.5mol/L的硫酸溶液。
【文檔編號(hào)】C25F5/00GK103774206SQ201310738988
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】熊瑞斌, 張超明 申請(qǐng)人:威瑞泰科技發(fā)展(寧波)有限公司