CN103418995B - 一种微米级超细铝纤维的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微米级超细铝纤维的加工方法，首先把高纯度的预先处理好的铝杆加工出直径为一定规格的盘园杆，然后将收成后的圆盘放入隧道炉内在一定的环境下烘干。处理后的铝杆在高频焊机或氩弧焊机上用A3钢带或其他金属带将铝杆包覆并焊牢，插入将包覆好金属带的铝杆进一步拉伸到一定的尺寸后，多股包覆杆拧成一定角度再插入外包覆带后用拉伸机进一步拉伸直拉到所需要的尺寸。将拉伸好的包覆铝杆放入特定浓度的浓硫酸中，并加入适量的氢氟酸，进行腐蚀去除外包覆带。本发明能加工出直径为0.1～10um的微米级的超细铝纤维，且得到的铝纤维的线径一致性好，长度更长，能应用于航天和电子屏蔽等领域；同时本方法成材率和效率高、成本低。
Description
技术领域
本发明属于金属纤维制造领域，尤其涉及直径在10um以下的铝纤维的制造方法。
背景技术
因为铝具有质轻，厚度小，强度高，易加工，不破不断裂，耐水，耐热，耐冰，耐腐蚀等优点。同时随着铝加工技术的不断提高，铝纤维在制造领域不断拓展。首先在隔音，吸音，领域使用铝纤维,，用于航天，航空，高铁等领域。迄今为此，在吸音，隔音，易加工等方面还没有更好的材料可以替代。在屏蔽通讯等领域，铝纤维也因其具有导电性能好，质地轻，成为其他材料无法替换的最佳材料，另外铝纤维具有比重小，价格低，所以在性价比方面也是不可相比的。
现有生产铝纤维最先进的生产方法是：用电阻炉熔融后，采用微孔喷吹的方法生产铝纤维。这种方法生产的铝纤维有着非常大的局限性。因为采用喷吹法，所以纤维的长度无法保证，第二，纤维的线径无法均匀，第三，纤维的一致性也无法达到，最致命的是受喷嘴的影响，无法达到客户所要求的直径为微米（um）级别的纤维。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种微米级超细铝纤维的加工方法，通过本方法可以加工出铝纤维长度最长且可控，铝纤维的线径一致性好，重要的是其直径能达到0.1～10微米；且效率高、具有成本低节能减耗的优点。
为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：
一种微米级超细铝纤维的加工方法，包括以下步骤：
步骤1：采用99.5%以上的纯铝并铸轧成铝杆后，经过静置除气并清洗烘干后，经过拉伸得到更细的铝杆；
步骤2：接着采用外包覆带包裹在铝杆外表面，并对外包覆带的接口端进行焊接；然后在500～600℃下进行退货处理，并自然降温至常温；
步骤3：将包覆好的铝杆进行第一次拉伸后，将多股经过第一次拉伸的铝杆拧成螺旋状后再次用外包覆带进行包裹后进行第二次拉伸到目标尺寸的铝纤维；
步骤4：将拉伸好的包覆铝杆在酸液中进行腐蚀，去除外表面的外包覆带。
作为优选，步骤1中将纯铝铸轧成铝杆前，纯铝中加入0.2～1%的钝化剂，该钝化剂为三氧化二铝、二氧化钛或金的一种或其中任意两种的混合。
作为优选，所述外包覆带为A3钢带、镍带、黄铜带、青铜带或钛带。
作为优选，步骤1中所述更细的铝杆的直径为20～25mm。
作为优选，所述铝杆经过第一次拉伸后铝杆的直径为20～25mm。
作为优选，步骤3中将多股铝杆拧成螺旋状时，每股铝杆螺旋状角度为18°。
作为优选，步骤4中酸液为98%的浓硫酸中加入1～3%的氢氟酸：
有益效果：相对现有技术，本发明能加工出直径为0.1～10um的微米级的超细铝纤维，且得到的铝纤维的线径一致性好，长度更长，能应用于航天和电子屏蔽等领域；同时本方法成材率和效率高、成本低。
附图说明
图1为本发明所述已包裹外包覆带铝杆的截面结构示意图；
图2为本发明所述多股拧成螺旋状铝杆的结构示意图；
图3为本发明所述多股拧成螺旋状的铝杆再次经过外包覆带包裹后的截面结构示意图。
其中，铝杆1、外包覆带2。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
本发明的加工超细铝纤维的方法具体如下：在与铝杆生产厂家订铝杆时，要求铝杆的生产厂家需用99.5%以上纯铝。铝杆首先必须静置除气，在拉制铝杆时应加入微量钝化剂，拉出直径为φ25毫米（mm）的盘园杆并收成圆盘使于后道加工。铝杆内掺杂微量钝化剂形成合金，钝化剂可选用三氧化二铝、二氧化钛或金的其中一种，或三氧化二铝和二氧化钛的混合，钝化剂的加入量为铝杆质量的0.2～1%。
将铝杆做前道清洁处理后，放入隧道炉内烘干。
处理后的铝杆在高频焊机或氩弧焊机上用A3钢带或其他外包覆带材将铝杆包覆并焊牢。外包覆带材可选用A3钢带，镍带，黄铜带，紫铜带，青铜带，钛带的金属带材。然后将包覆好的铝杆放入热处理炉（退火炉）中将温度升至500-600℃后用3个小时的时间逐次降温至常温。
将包覆好钢带或其他金属带的铝杆进一步拉伸到一定的尺寸后，多股包覆杆拧成18°螺旋状（麻花状）再插入外包覆带材后用拉伸机进一步拉伸直拉到所需要的尺寸。
将拉伸好的包覆铝杆放入98%的浓硫酸中，并加入少量氢氟酸，放入密闭的陶瓷容器中，充分搅和直至外包腹带材溶入酸液，余下为达到尺寸与质量要求的铝纤维。
本发明采用多股并联拧成麻花状进行拉伸，有效提高铝纤维强度，不易拉断，同时拉伸时有扭转可以提高其拉伸细度。同时在铝块中掺入钝化剂，并采用外包覆带，进一步提高了铝纤维可拉伸细度。
Claims (7)
1.一种微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：采用99.5%以上的纯铝并铸轧成铝杆后，经过静置除气并清洗烘干后，经过拉伸得到更细的铝杆；
步骤2：接着采用外包覆带包裹在铝杆外表面，并对外包覆带的接口端进行焊接；然后在500～600℃下进行退火处理，并自然降温至常温；
步骤3：将包覆好的铝杆进行第一次拉伸后，将多股经过第一次拉伸的铝杆拧成螺旋状后再次用外包覆带进行包裹后进行第二次拉伸到目标尺寸的铝纤维；
步骤4：将拉伸好的包覆铝杆在酸液中进行腐蚀，去除外表面的外包覆带。
2.根据权利要求1所述微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：步骤1中将纯铝铸轧成铝杆前，纯铝中加入0.2～1%的钝化剂，该钝化剂为三氧化二铝、二氧化钛或金的一种或其中任意两种的混合。
3.根据权利要求2所述微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：所述外包覆带为A3钢带、镍带、黄铜带、青铜带或钛带。
4.根据权利要求3所述微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：所述铝纤维的目标直径为0.1～10um。
5.根据权利要求3所述微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：步骤1中所述更细的铝杆的直径为20～25mm。
6.根据权利要求3所述微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：步骤3中将多股铝杆拧成螺旋状时，每股铝杆螺旋状角度为18°。
7.根据权利要求3所述微米级超细铝纤维的加工方法，其特征在于：步骤4中酸液为98%的浓硫酸中加入1～3%的氢氟酸。
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