[发明专利]一种金属铝纤维熔喷装置及其熔喷制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属铝纤维制造领域，尤其涉及铝纤维快速成纤的方法。

背景技术

铝纤维具有金属材料固有的一切优点，同时还具有非金属纤维的一些特殊性能。

铝纤维具有良好抗静电功能、电磁屏蔽功能、导电、导热功能和隔音功能，柔韧性和耐氧化性好 ；铝纤维比表面积大，在隔音和助燃等方面有着超常的效果。铝纤维的主要应用领域有 ：⑴在纺织品中的抗静电织物、防辐射织物和导热织物等 ；⑵在工程塑料中的导热工程塑料、导电工程塑料和防辐射工程塑料等 ；⑶火箭推进液体助剂中的助燃剂 ；⑷电动混合动力汽车中的蓄电池中的添加剂 ；⑸吸音材料等等。

铝纤维的制造方法归纳起来有三种 ：熔抽法，拉拔法和切削法。熔抽法的基本原理

是将金属加热到熔融状态，在液态金属容器的底设有一个可调节流速的小孔，给液面施加压力，强迫金属液迅速喷出或甩出而形成金属纤维，采用化学活性激冷剂或磁场使液流稳定并促进其凝固形成纤维。拉拔法又分为单线拉拔和集束拉拔，其中单线拉拔法产品表面光滑，尺寸精确，但工序繁琐，生产周期长，成本高，主要用于某些特殊领域，如高精度筛网等 ；集束拉拔虽降低了成本，但其产品表面质量和拉拔直径难以保证。切削法是以固态金属作为原料，用刀具切削成纤维屑，方法简单，生产周期短，成本低，但难以得到截面光滑的长纤维。熔抽法生产效率较高，但是表面氧化层较厚，对铝纤维的导热、导电性能有较大的影响 ；

例如中国专利公开号CN 102717088 A公开了一种铝纤维材料的制备方法， 具体方法为将熔融后的纯净铝液加压喷射，冷却 成型，继续冷却至室温制成铝纤维材料，所述铝 液的温度为 700 ～ 750℃，所述喷射施加压力为 1.8 ～ 2.2 千克 / 平方厘米，所述加压喷射的喷嘴 口径为 80 ～ 200 微米。本发明制备的铝纤维材料，喷射后纤维状物的快速冷却成型，使其经历一个由高温到低温的快速冷却的冷缩过程，在纤维状物的表面形成大量的蜂窝状小孔，这些小孔能够吸收音波的传播能量，防止声波的进一步的传 播或反射，最终冷却后的铝纤维材料由于这些蜂窝状小孔的存在，大大提高了材料的吸声、隔音效 果和电磁屏蔽效果。该技术方案采用熔喷的方法，并采取自然冷却的方法使铝纤维成型，但在实际生产过程中，熔喷出的铝丝与空气中氧气接触后发生剧烈的氧化反应，并且由于铝纤维的直径较小，很容易就会氧化断裂，导致成品率大大下降，有待改进。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种可加工80-130微米直径的铝纤维，成品率高，有效防止铝纤维断裂的金属铝纤维熔喷装置及其熔喷制造方法。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种金属铝纤维熔喷装置，其特征在于包括加料装置、喷射装置以及冷却装置，所述加料装置包括高压罐、高压罐顶端设置有一号高压进气口、高压罐侧壁设置有铝液进液口、高压罐底端设置有出液管道；喷射装置包括主管、设置于主管内喷液管、主管一端设置有喷射网板，主管另一端连接二号高压进气口，一号、二号高压进气口均连接空气加压装置，所述冷却装置包括出料箱，主管上设置喷射网板的一端伸入出料箱一端，主管与出料箱一端密封连接，出料箱构成密闭冷却通道，出料箱侧壁上间隔排布有若干冷却氮气孔，所述出液管道连接喷液管。

作为优选，喷射网板为孔径100-150微米的陶瓷网板。

为实现本发明目的，提供了一种金属铝纤维熔喷装置的熔喷制造方法，包括以下步骤：加热、熔喷、冷却、收集、质检入库；

加热：把铝锭放入中频炉中，加热至700℃，炉温保持在700℃-750℃，将铝锭熔化成铝液；

其特征在于所述熔喷步骤包括将铝液从铝液进液口导入高压罐中，同时启动空气加压装置，将铝液加压后从出液管道进入喷射管，然后经过喷射网板喷出细丝；所述冷却步骤包括：将细丝喷入出料箱构成的密闭通道内并对其抽真空，然后从出料箱上的冷却氮气孔通入氮气，冷却后得到铝纤维。

作为优选，熔喷步骤时气压强度在8-30兆帕。

作为优选，高压罐与喷射网板的温度需要保持恒温：700℃-750℃。

本发明有益效果：本发明通过设置喷射装置和加料装置实现二次加压，并利用陶瓷网板喷丝，大大提高使用寿命和喷丝效率，最关键在于设置冷却装置，使纤维丝的冷却置于密闭的真空空间里，并喷射氮气高速冷却，有效防止铝纤维氧化断裂，大大提高成品率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式