[发明专利]金属薄带的制造装置及使用其进行的金属薄带的制造方法

说明书

本发明提供一种能够有效率地制造含有微细的晶粒的金属薄带的金属薄带的制造装置。本技术方案的制造装置(1)是采用单辊的薄带连铸法的金属薄带(6)的制造装置。制造装置(1)包括冷却辊(2)、中间包(4)及熔融金属移除器(5)。冷却辊(2)具有外周面，用于在旋转的同时将外周面上的熔融金属(3)冷却而使其凝固。中间包(4)能够收纳熔融金属(3)，并用于将熔融金属(3)供给到冷却辊(2)的外周面上。熔融金属移除器(5)以在与冷却辊(2)的外周面之间设有间隙(A)的方式配置在比中间包(4)靠冷却辊(2)的旋转方向下游的位置，该熔融金属移除器(5)用于除去冷却辊(2)的外周面上的熔融金属的表面部分，将冷却辊(2)的外周面上的熔融金属(3)的厚度限制为间隙(A)的宽度。

技术领域

本发明涉及金属薄带的制造装置及使用其进行的金属薄带的制造方法。

背景技术

利用骤冷凝固法能够对金属材料赋予各种各样的性质是众所周知的。骤冷凝固法是指以一定以上的冷却速度使熔融金属凝固的方法。利用骤冷凝固法例如能够进行金属材料的结晶组织的微细化、溶质分布的均质化、固溶度极限的扩大以及非晶质层(非晶形)的生成。利用骤冷凝固法进行的铸件的制造方法具体地讲已知有薄带连铸法、熔体纺丝法、雾化法以及熔融纺丝法等。

例如在国际公开第2012/099056号(专利文献1)中对于利用雾化法制造Si合金的内容有所记载。此外，在日本特开2013－161785号公报(专利文献2)中对于利用熔体纺丝法制造Si合金的内容有所记载。

在骤冷凝固法中，熔融金属的冷却速度越快，晶粒越微细化。在骤冷凝固法中，冷却速度特别快的制造方法例如是熔体纺丝法。熔体纺丝法是将熔融金属喷射到高速旋转的辊上使其骤冷而以飞出带状的金属薄带的方式来制造金属薄带的方法。在熔体纺丝法中，喷射少量的熔融金属并供给到辊上。因此，冷却速度较快。

利用熔体纺丝法能够制造含有微细的晶粒的金属薄带。但是，熔体纺丝法向辊上供给熔融金属的供给量较少。因此，生产能力存在极限，难以进行金属薄带的大量生产。

另一方面，在骤冷凝固法中，能够进行金属薄带的大量生产的方法例如是单辊的薄带连铸法。单辊的薄带连铸法是将熔融金属连续地供给到旋转的辊上而使其骤冷来制造金属薄带的方法。采用薄带连铸法的铸件的制造方法例如记载在日本特开2011－206835号公报(专利文献3)和日本特开2001－291514号公报(专利文献4)中。

在日本特开2011－206835号公报(专利文献3)中记载的制造装置是铝包覆板的制造装置。该制造装置包括具有冷却能力的第1辊和用于储存第1金属熔液的第1储存池。第1储存池被第1辊的表面、第1前板、后构件以及两侧构件包围。第1前板位于第1辊的旋转方向前方。后构件位于第1辊的旋转方向后方。第1前板具有顶端部，该第1前板设为可动，使得顶端部和第1辊的表面之间的距离可变。第1辊用于将第1储存池内的第1金属熔液冷却，在第1辊的表面形成半凝固状态或凝固状态的第1金属层，同时使第1金属层随其旋转。第1前板被施力以使第1前板的顶端部以恒定的力始终面抵接于随着第1辊的旋转而移动的第1金属层的半凝固状态表面。

在日本特开2001－291514号公报(专利文献4)中记载的制造方法是非水电解质二次电池用负极材料的制造方法。该制造方法的特征在于，在使具有以在凝固时Si相及Si和其他金属元素的金属间化合物的相结晶的方式选定的组成的合金原料熔融之后，通过薄带连铸法或离心铸造法使其凝固而形成柱状晶组织。

与熔体纺丝法相比较，薄带连铸法的供给到辊上的熔融金属的量较多。因此，利用薄带连铸法能够进行金属薄带的大量生产。但是，与熔体纺丝法相比较，薄带连铸法的熔融金属的冷却速度较慢。因此，晶粒难以微细化。因而，针对薄带连铸法而言寻求晶粒的进一步微细化。

现有技术文献

专利文献