CN106269986A - 一种高强度金属集束长纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度金属集束长纤维的制备方法，采用柠檬酸钠溶液作为分离剂将拉拔后的金属纤维与涂覆层分离，分离剂浸泡处理后将金属纤维采用紫外线照射处理3‑5个小时。本发明方法环保高效无污染，既可以克服传统硝酸和电解法产生的产品尺寸误差大、酸污染严重的缺点，又可以克服高浓度酸溶液加入氧化剂作为分离剂导致纤维纯度低，强度小的问题，具有较高的市场推广价值和经济效益。

Description

一种高强度金属集束长纤维的制备方法
技术领域
本发明公开了一种高强度金属集束长纤维的制备方法，具体涉及金属纤维与涂敷隔离层的分离过程。
背景技术
目前，金属纤维的生产方法有三种：拉拔法、切削法和熔抽法。切削法和抽熔法通常用于制备短纤维，而对于应用比较广泛的金属长纤维大多采用拉拔法，这种方法就是将几十甚至上万根线棒集束并装入圆形外套中在压减缩经，为了防止被加工的金属之间相互粘连，集束前需在金属线表面涂敷隔离层，拉拔至所需的芯丝直径时去除外套和隔离层得到纤维束。
传统的金属纤维与铜隔离层的分离主要是用硝酸和电解的方法，将铜隔离层分离，但采用这些方法生产的纤维尺寸贪偏差大而且分离时成品率太低，而且用硝酸分离时能产生大量的二氧化氮和一氧化氮，污染环境。
超纯金属，指的是相对高纯度的金属，一般指金属纯度达到纯度9以上的金属，物理杂质的概念才是有意义的，任何金属都不能达到绝对纯。“超纯”具有相对的含义，是指技术上达到的标准。由于技术的发展，也常使“超纯”的标准升级。金属强度指金属材料抵抗外力破坏作用的最大能力。指金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力，硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强，金属产生塑性变形越困难。
材料的纯度对其性能，特别是微电子学、光电子学性能影响很大，现代高技术产业要求制备出超纯金属以利于制作高性能器件。例如过去高纯金属的杂质为ppm级（即百万分之几）,而超纯半导体 材料的杂质达ppb级（十亿分之几）,并将逐步发展到以ppt级（一万亿分之几）表示。“超纯”的相对名词是指“杂质”，广义的杂质是指化学杂质（元素）及“物理杂质”（晶体缺陷），后者是指位错及空位等，而化学杂质是指基体以外的原子以代位或填隙等形式掺入。但只当金属纯度达到很高的标准时(如纯度9以上的金属)，物理杂质的概念才是有意义的，因此目前工业生产的金属仍是以化学杂质的含量作为标准，即以金属中杂质总含量为百万分之几表示。比较明确的办法有两种：一种是以材料的用途来表示，如“光谱纯”、“电子级纯”等；一种是以某种特征来表示，例如半导体材料用载流子浓度，即一立方厘米的基体元素中起导电作用的杂质个数（原子/厘米）来表示。而金属则可用残余电阻率(ρ4.2K/ρ300K)表示。
现有技术中制备高纯金属一般采用化学提纯法，如精馏、、升华、溶剂萃取等和物理提纯法如区熔提纯等，价格昂贵，工艺要求高。
发明内容
本发明所解决的技术问题：
本发明针对现有技术的不足，提供一种环保高效无污染的方法，既可以克服传统硝酸和电解法产生的产品尺寸误差大、酸污染严重的缺点，又可以克服高浓度酸溶液加入氧化剂作为分离剂导致纤维纯度低，强度小的问题，具有较高的市场推广价值和经济效益。
本发明提供如下技术方案：
一种高强度金属集束长纤维的制备方法，包括将金属线棒进行表面处理、在金属线棒的表面涂敷铜隔离层、将金属线棒集束装入圆形外套压缩减径进行拉拔及拉拔后金属纤维与涂敷层的分离过程，采用柠檬酸钠溶液作为分离剂将拉拔后的金属纤维与涂覆层分离；
分离剂浸泡处理后将金属纤维采用紫外线照射处理3-5个小时。
优选的，所述柠檬酸钠溶液的质量浓度为10-20%。
优选的，所述柠檬酸钠溶液的质量浓度为12-15%。
优选的，所述紫外线的波长范围为10-200nm。
优选的，所述紫外线照射处理时间为4-4.5个小时。
本发明的有益效果：
1.本发明提供一种环保高效无污染的方法，既可以克服传统硝酸和电解法产生的产品尺寸误差大、酸污染严重的缺点，又可以克服高浓度酸溶液加入氧化剂作为分离剂导致纤维纯度低，强度小的问题，具有较高的市场推广价值和经济效益。
2.本发明提供的方法对于制备一种高强度金属集束长纤维具有突出的进步，采用无机盐溶液浸泡后紫外光照射处理，可以再原有基础上提高金属纤维的强度，并且提高金属纤维的纯度，环保绿色，具有突出的实质性特点和显著地进步。
具体实施方式：
下面对本发明的实施例做详细的说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案，通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。
实施例一
SUS420J2加工至φ1.44mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为10%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例二
SUS420J2加工至φ1.44mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例三
SUS420J2加工至φ1.44mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为10%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例四
SUS420J2加工至φ1.44mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例五
SUS303加工至φ1.25mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为15%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例六
SUS303加工至φ1.25mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3.5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例七
SUS303加工至φ1.25mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为12%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理4个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例八
SUS303加工至φ1.25mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理4.5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例九
SUS303加工至φ1.44mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为15%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3.5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例十
DSR7B加工至φ0.16mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理4个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例十一
DSR7B加工至φ0.16mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为12%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例十二
DSR7B加工至φ0.16mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3.5个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
实施例十三
DSR7B加工至φ.16mm，采用柠檬酸钠溶液的质量浓度为20%为分离剂，将拉拔的成品丝浸入分离剂，观察分离完毕，用水反复冲洗后，烘干，将金属纤维采用紫外线照射处理3个小时得到12μm的金属镍集束长纤维，其分离工艺的成品率达到98％，尺寸误差小于5％，表面光洁，机械强度高。
上述实施例中所述紫外照射的紫外线的波长范围为10-200nm。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种高强度金属集束长纤维的制备方法，包括将金属线棒进行表面处理、在金属线棒的表面涂敷铜隔离层、将金属线棒集束装入圆形外套压缩减径进行拉拔及拉拔后金属纤维与涂敷层的分离过程，其特征在于：
采用柠檬酸钠溶液作为分离剂将拉拔后的金属纤维与涂覆层分离；
分离剂浸泡处理后将金属纤维采用紫外线照射处理3-5个小时。
2.根据权利要求1所述的一种高强度金属集束长纤维的制备方法，其特征在于：
所述柠檬酸钠溶液的质量浓度为10-20%。
3.根据权利要求1所述的一种高强度金属集束长纤维的制备方法，其特征在于：
所述柠檬酸钠溶液的质量浓度为12-15%。
4.根据权利要求1所述的一种高强度金属集束长纤维的制备方法，其特征在于：
所述紫外线的波长范围为10-200nm。
5.根据权利要求1所述的一种高强度金属集束长纤维的制备方法，其特征在于：
所述紫外线照射处理时间为4-4.5个小时。
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