CN106424618B - 一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法及制备系统，该方法包括在熔体喷嘴上设置若干个相互间隔一定距离的小孔径熔体喷射小孔，使从各个小孔径喷射小孔喷出的母合金熔融体喷射到快淬冷却辊面后，各自独立地形成非晶细带；制备系统包括配料装置、甩制装置、非晶细带自动收集器。本发明采用高频感应技术将母合金加热成熔融液态，将合金熔融体通过直径小于1mm的多个喷射孔喷射到设有横向沟槽的表面抛光的快速旋转的冷却辊面上；喷射到冷却辊面的合金熔融体，在光滑的辊面处被快速冷却形成厚度和宽度均匀的非晶细带。

Description

一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法

技术领域

本发明属于非晶带制备技术领域，尤其涉及一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法及制备系统。

背景技术

为获得非晶合金优异的性能和独特的微观结构，要求制备过程中以极高的冷却速率直接从熔融状态快淬到凝固点以下的温度。为了满足非晶合金的这种特殊的快淬工艺要求，单辊快淬技术是当前制备1cm以上的宽非晶细带应用最广泛的技术，然而，对于宽度小于0.5cm的非晶细带，由于存在严重的相互缠绕现象，现有的单辊快淬技术难以实现产业化批量制备非晶细带。现行常用的非晶细丝制备技术是旋转水纺法，但是，旋转水纺法同样存在细丝的相互缠绕问题，同时存在生产效率低生产成本高的问题，难以实现产业化应用。泰勒法虽然可以通过在线盘绕的方法解决细丝间相互缠绕的问题，但是在制备过程中需要消耗软化温度与合金熔点相匹配的特种包裹材料，并且后续应用通常需剥离包覆材料，可见，泰勒法由于工艺复杂且难度大、生产成本高且效率低，也难以广泛应用。

但是，采用现有单辊快淬技术制备的宽非晶细带制备磁芯，存在涡流损耗大、制备过程不可避免引入应力作用导致磁芯性能下降和无法灵活调节磁芯横截面形状(采用宽非晶带制备磁芯的横截面只能是矩形，无法制成圆形、椭圆形等形状横截面)等问题。

综上所述，现有非晶细带制备方法不能够解决生产效率低、生产成本高和相互缠绕等现有非晶细丝制备技术所遇到的困难；不能使磁芯涡流损耗明显降低，不能提升磁芯的磁导率，不能根据应用要求灵活调节磁芯横截面形状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法及制备系统，旨在解决现有非晶细带或细丝制备方法所遇到的相互缠绕和生产效率低、生产成本高的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法，包括在熔体喷嘴上设置若干个相互间隔一定距离的小孔径熔体喷射小孔，使从各个小孔径喷射小孔喷出的母合金熔融体喷射到快淬冷却辊面后，各自独立地形成非晶细带。

进一步，所述的熔体喷嘴上的小孔径喷射小孔的直径为0.01mm～1mm；熔体喷嘴上的小孔径喷射小孔的间距为1mm～10mm,熔体喷嘴上的小孔径喷射小孔的个数为1个～100个。

进一步，在垂直于快淬冷却辊旋转方向的快淬冷却辊面上设有若干个沟槽，使非晶细薄带在甩制过程中在沟槽处自动分开，形成一定长度的非晶细带。

进一步，快淬冷却辊面上所设沟槽为等间距排列；沟槽的宽度为0.1mm ～0.5mm，深度为0.1mm～0.3mm；所设的沟槽条数为1条～100条。

进一步，所述无缠绕高效率的非晶细带制备方法具体包括：

按目标要求组分配置母料，用交流电弧熔炼法或高频感应加热法配置母合金；

根据目标要求在快淬冷却辊面上设置沟槽；

根据目标要求配置非晶细带收集装置；

根据目标要求配置熔体喷嘴并熔融母合金；

根据目标要求采用单辊快淬法制备非晶细带整齐垛。

进一步，所述非晶细带的宽度为0.01mm～5mm，根据冷却辊旋转速度或根据熔融体喷嘴尺寸的大小和间距尺寸进行控制；

母合金组分为FeSiB或FeCuNbSiB或FeCoNBSiB或FeSiBPC以及能够形成非晶的软磁合金。

本发明另一目的在于提供一种无缠绕高效率的非晶细带制备系统，该无缠绕高效率的非晶细带制备系统包括：

用交流电弧熔炼法或高频感应加热法熔融母合金并将母合金熔融体输送到甩制装置的熔融装置；

用于将熔融的母合金甩制成非晶细带的甩制装置；

用于在甩制装置前方设有的非晶细带自动收集器，所述非晶细带自动收集器将来自甩制装置的非晶细带自动整齐收集。

进一步，所述熔融装置包括：

按目标要求组分配置的并用交流电弧熔炼法或高频感应加热法熔融的合金熔融体；

用于盛装合金熔融体的坩埚；

围绕在坩埚外部并用于控制合金熔融体熔融温度的高频感应线圈；

用于输送熔融的合金熔融体的含多个熔体喷射小孔的熔体喷嘴；

所述甩制装置包括：

用于将合金熔融体喷射细柱甩制成非晶细带的快淬冷却辊；

垂直于快淬冷却辊旋转方向的快淬冷却辊面上开设的若干个沟槽，所述沟槽用于使非晶细带在甩制过程中在沟槽处自动断开，形成条段状非晶细带；

所述条段状非晶细带自动收集器包括：

用于存放快淬冷却辊甩制成的非晶细带的自动升降托板；

存放在自动升降托板上的非晶细带垛；

连接在自动升降托板后端的后端面推齐板并以5次/分钟～50次/分钟的频率推齐来自喇叭收集器颈部的非晶细带；

连接在自动升降托板两侧面并贯穿自动升降托板的多个侧面夹持板；

连接在自动升降托板前面的前端面整齐挡板；

连接在自动升降托板下端的收集器底板；

开设在自动升降托板上的多个捆扎槽口；

连接在自动升降托板下面并用于调节自动升降托板升降的托板支杆；

容纳托板支杆的托板升降支杆滑槽；

连接在非晶细带垛上方的喇叭收集器；

安装在喇叭收集器上端的吹送气嘴，所述吹送气嘴用于将吹送吹出的气流将落入喇叭收集器的非晶细带送入喇叭收集器的下端颈部；

所述升降支杆滑槽开设在前端面整齐挡板上；

所述非晶细带垛上安装有位置传感器，所述位置传感器用于感知非晶细带垛的顶面位置并控制连接在托板支杆上的托板升降托板器，使非晶细带垛的顶部始终处在喇叭收集器颈部下端面，并使非晶细带在制备过程中进行在线自动整齐收集；

所述非晶细带垛位于后端面推齐板、前端面整齐挡板、侧面夹持板围成的空间内；所述捆扎槽口位于相邻侧面夹持板之间。

本发明通过在垂直于快淬冷却辊旋转方向的冷却辊面上横向设置沟槽，使合金熔融体膜面依靠自身粘性和张力在所设置的沟槽处在被冷却凝固前自行断开实现的。采用高频感应技术将母合金加热成熔融液态，将合金熔融体通过直径小于1mm的多个喷射小孔喷射到设有横向沟槽的表面抛光的快速旋转的冷却辊面上。喷射到冷却辊面的合金熔融体，在光滑的辊面处被快速冷却形成厚度和宽度均匀的非晶细带。在辊面上设置的沟槽处，由于合金熔融体自身的粘性和表面张力，合金熔融体先形成连续的液膜，但由于沟槽处的辊面下凹不能紧贴熔融体液膜，使得在沟槽上方的液膜的冷却速率远低于沟槽两侧，而与辊面紧密接触的沟槽两侧的熔融体液膜被快速冷却凝固下来，先一步冷却凝固成的沟槽两侧的非晶细带从两侧各自通过自身导热将沟槽处的熔融合金液膜温度降低，这种从两侧导热降温的过程使得沟槽处的液膜形成温度梯度(即两侧温度低，中间温度高)，沟槽处液膜的这种温度梯度使得液膜以槽口中心线为分界线向两侧分离，形成了非晶细带整齐的断口。这样形成的非晶细带的长度就由冷却辊面上沟槽间的弧 面距离来决定，在生产过程中可以根据后续应用的需要灵活调节。由于所得非晶细带的长度等于冷却辊面上设置的沟槽间的弧 面距离，只要设置的沟槽弧 面间距统一，就可以获得长度一致的非晶细带。这种长度一致的条段状非晶细带，后续的收集也十分方便。便于与后续的器件制备工艺衔接，实现非晶器件制备流水线的自动控制。本发明通过多个熔融体喷射小孔同时将合金熔融体喷射到冷却棍面的方法实现同时制备多条非晶细带的目的，使得非晶细带的制备效率数倍于现有技术。

本发明技术与现有非晶细带(丝)制备技术相比，具有明显优势：

首先，本发明技术相比现有技术，具有整齐无缠绕和自动收集的的优点：在现行技术中，都是采用连续甩制方法将合金熔融体制成连续的非晶细丝或细带，长度都在数千米以上。这么长的非晶细带或细丝会严重地相互缠绕，给后续的工序带来了很多困难，几乎无法将缠绕一起的细丝整理整齐，严重制约了相关技术的应用，迄今未能实现非晶细带和细丝的产业化应用。然而，非晶细带或细丝相比非晶宽薄带由于横截面小，具有高频涡流损耗小、轴向退磁场小、磁导率高和矫顽力小等优点，是制备磁芯的优质材料。本发明技术采用在冷却辊面设置横向沟槽的方法使非晶细带自动分离成一定长度，避免了过长细丝或细带相互缠绕，同时采用在线自动收集技术，在非晶细带甩制过程中就将其收集并整理整齐，方便后续应用。

其次，本发明技术相比现有技术，具有生产效率高、成本低的优点：导致非晶细带或细丝未能在磁芯生产中应用的原因，除了如上所述，按照现有技术制备的非晶细丝或细带存在严重缠绕问题外，更重要的原因，还因为现有非晶细丝或细带制备技术的生产效率低、成本高。现有非晶细丝或细带制备技术，一次只能制备一根非晶细丝或细带，而且需要整理解缠绕等繁琐费时的后续工序，产量很低，成本很高。而本发明技术，采用多喷嘴同时喷射技术，可以同时制备多根非晶细丝或细带，而且实现在线自动收集整理，无繁琐费时的后续吴工，生产效率是现有技术的数倍甚至数十倍，大大提高了生产效率、降低了生产成本。

再者，由于本发明技术可以采用多喷嘴，同时制备多根非晶细带，单位长度非晶细带制备过程中的耗能，只有现有技术的多喷嘴数平方分之一，大幅度下降了非晶细丝或细带制备过程中的耗能，是一种节能降耗新技术。

综合以上优势，本发明技术使非晶细带的生产具有了推广应用的价值和前景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的无缠绕高效率的非晶细带制备系统示意图；

图2是本发明实施例提供的非晶细带收集器的截面图；

图3是本发明实施例提供的快淬冷却辊截面图。

图中：1、非晶细 带；2、高频感应线圈；3、坩埚；4、合金熔融体；5、熔体喷嘴；6、沟槽；7、合金熔融体喷射细柱；8、快淬冷却辊；9、后端面推齐板；10、非晶细带垛；11、自动升降托板；12、侧面夹持板；13、收集器底板； 14、捆扎槽口；15、托板升降支杆滑槽；16、托板支杆；17、托板升降器；18、位置传感器；19、前端面整齐挡板；20、喇叭收集器；21、吹送气嘴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的无缠绕高效率的非晶细带制备系统，包括：

用交流电弧熔炼法或高频感应加热法熔融母合金并将母合金熔融体输送到甩制装置的熔融装置；

用于将熔融的母合金甩制成非晶细带1的甩制装置；

用于在甩制装置前方设有的非晶细带自动收集器，所述非晶细带自动收集器将来自甩制装置的非晶细带1自动整齐收集。

进一步，所述熔融装置包括：

按目标要求组分配置的并用交流电弧熔炼法或高频感应加热法熔融的合金熔融体4；

用于盛装合金熔融体的坩埚3；

围绕在坩埚外部并用于控制合金熔融体熔融温度的高频感应线圈2；

用于输送熔融的合金熔融体的含多个熔体喷射小孔的喷嘴5；

所述甩制装置包括：

用于将合金熔融体喷射细柱7甩制成非晶细带的快淬冷却辊8；

垂直于快淬冷却辊旋转方向的快淬冷却辊面上开设的若干个沟槽6，所述沟槽用于使非晶细带在甩制过程中在沟槽处自动断开，形成条段状非晶细带；

所述条段状非晶细 带自动收集器包括：

用于存放快淬冷却辊甩制成的非晶细带的自动升降托板11；

存放在自动升降托板上的非晶细带垛10；

连接在自动升降托板后端的后端面推齐板9并以5次/分钟～50次/分钟的频率推齐来自喇叭收集器颈部的非晶细带；

连接在自动升降托板两侧面并贯穿自动升降托板的多个侧面夹持板12；

连接在自动升降托板前面的前端面整齐挡板19；

连接在自动升降托板下端的收集器底板13；

开设在自动升降托板上的多个捆扎槽口14；

连接在自动升降托板下面并用于调节自动升降托板升降的托板支杆16；

容纳托板支杆的托板升降支杆滑槽15；

连接在非晶细带垛上方的喇叭收集器20；

安装在喇叭收集器上端的吹送气嘴21，所述吹送气嘴用于将吹送吹出的气流将落入喇叭收集器的非晶细带送入喇叭收集器的下端颈部；

所述升降支杆滑槽开设在前端面整齐挡板上；

所述非晶细 带垛上安装有用于位置传感器18，所述位置传感器用于感知非晶细带垛的顶面位置并控制连接在托板支杆上的托板升降托板器17，使非晶细带垛的顶部始终处在喇叭收集器颈部下端面，并使非晶细带在制备过程中进行在线自动整齐收集；

所述非晶细带垛位于后端面推齐板、前端面整齐挡板、侧面夹持板围成的空间内；所述捆扎槽口位于相邻侧面夹持板之间。

一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法，在熔体喷嘴上设置若干个相互间隔一定距离的小孔径熔体喷嘴，使从各个熔体喷嘴喷出的母合金熔融体喷射到快淬冷却辊面各自独立地形成非晶细带。

进一步，所述的熔体喷嘴孔径为0.01mm～1mm；熔体喷嘴间距为1mm ～10mm,熔体喷嘴个数为1个～100个。

进一步，在垂直于快淬冷却辊旋转方向的快淬冷却辊面上设有若干个沟槽，使非晶细薄带在甩制过程中在沟槽处自动分开，形成一定长度的非晶细带。

进一步，快淬冷却辊面上所设沟槽为等间距排列；沟槽的宽度为0.1mm ～0.5mm，深度为0.1mm～0.3mm；所设的沟槽条数为1条～100条。

进一步，所述无缠绕高效率的非晶细带制备方法具体包括：

按目标要求组分配置母料，用交流电弧熔炼法或高频感应加热法配置母合金；

根据目标要求在快淬冷却辊面上设置沟槽；

根据目标要求配置非晶细带收集装置；

根据目标要求配置熔体喷嘴并熔融母合金；

根据目标要求采用单辊快淬法制备非晶细带整齐垛。

进一步，所述非晶细带的宽度为0.01mm～5mm，根据冷却辊旋转速度或根据熔融体喷嘴尺寸的大小和间距尺寸进行控制；

母合金组分为FeSiB或FeCuNbSiB或FeCoNBSiB或FeSiBPC以及能够形成非晶的软磁合金。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例1

按照以下步骤完成本发明实施例1：

1.母合金配制：按78％原子比的Fe、9％原子比的Si和13％原子比的B混合配制合金母料，在氩气保护下，用高频感应加热法或交流电弧熔炼法熔融合金母料后，冷却获得母合金。

2.在直径为45cm的冷却辊8的辊面上垂直于旋转方向设置等间距10条 0.1mm宽0.1mm深的沟槽6，然后抛光冷却辊面。

3.在喷嘴5中轴线中部间隔2mm设置7个孔径为孔径为0.08mm的熔体喷射孔。

4.将喷嘴5安装于坩埚3底部。

5.利用包括以下子步骤的单辊快淬技术制备出本发明的非晶合金细带。

(a)将按上述原子比组成的母合金放入可耐1400℃以上高温的坩埚中。

(b)在氩气保护下，用高频感应法加热母合金，直至熔化，并继续加热至过热成合金熔融体4。

(c)通气加压使熔融合金从坩埚3底部喷嘴5喷向以1200转/分(28.3米/ 秒)的速度高速旋转的冷却辊8表面，合金熔融体在光滑辊面处被快速冷却凝固成宽度0.15mm厚度25μm的非晶细带，在辊面沟槽6处形成整齐断口自动断开，形成长度为14cm的非晶细带1，在离心力的作用下非晶细带1被依次抛向喇叭收集器20的喇叭口。

(d)抛向细 带喇叭收集器20的非晶细 带1在前端面整齐挡板19和重力以及来自吹送器21的吹送气流的作用下被收集到喇叭收集器20的下端颈部。

(e)从喇叭收集器20颈部滑落的非晶细带1，被处在下方与之衔接的后端面推齐板9以10-30次/分的频次推齐后，在侧面夹持板12的夹持下被整理收集成整齐叠放的非晶细带垛10。

(f)非晶细带垛10放置在托板11上，托板11由托板支杆16支撑，托板支杆16可以在升降支杆滑槽15中在托板升降器17带动下自由升降。托板升降器17根据位置传感器18感知的非晶细带垛10的高度是否高于位置传感器18 所在的高度自动升降托板11的位置。位置传感器18有一光电门，当非晶细带垛10的顶部未超过光电门的光束所处水平位置时，光束未被非晶细带垛遮挡，托板升降器17停止不动，托板支杆16和托板11也处原位不动；当非晶细带垛 10的顶部超过光电门的光束所处水平位置时，位置传感器18光电门的光束被非晶细带垛遮挡，托板升降器17则在步进电机的带动下使托板支杆16下降，使得非晶细带垛10跟随托板11下降，直到非晶细带垛10顶部低于光电门光束所在水平位置使光速重新照射光电门光电探测器时停止。如此，在位置传感器18 的控制下，确保非晶细带垛10的顶部始终低于位置传感器18的光电门光束位置(即喇叭收集器20颈部下端面)，以满足连续收集非晶细带的要求。

(g)完成整炉合金熔融体4的甩制后，移去喇叭收集器20，捆扎带穿过捆扎槽口14将收集成的非晶细带朵10捆扎后，从夹持板12间取出，然后装回喇叭收集器20即完成一次非晶细带制备。

重复以上步骤，即可反复制备所需更多的非晶细带。

实施例2

按照以下步骤完成本发明实施例2：

1.母合金配制：按74.5％原子比的Fe、8.8％原子比的Si、9.8％原子比的 B、4.9％原子比的P和2.0％原子比的C混合配制合金母料，在氩气保护下，用高频感应加热法或交流电弧熔炼法熔融合金母料后，冷却获得母合金。

2.母合金配制：按74.5％原子比的Fe、8.8％原子比的Si、9.8％原子比的 B、4.9％原子比的P和2.0％原子比的C混合配制合金母料。在氩气保护下，用高频感应法或交流电弧熔炼加热熔融合金母料，冷却后获得母合金。

3.在直径为45cm的冷却辊8的辊面上垂直于旋转方向等间距设置5条0.1mm 宽0.15mm深的沟槽6，然后抛光冷却辊面。

4.在喷嘴5中轴线中部间隔3mm等间隔设置5个孔径为0.15mm熔体喷射孔。

5.将喷嘴5安装于坩埚3底部。

6.利用包括以下子步骤的单辊快淬技术制备出本发明的非晶合金细带。

(a)将按上述原子比组成的母合金放入可耐1400℃以上高温的坩埚中。

(b)在氩气保护下，用高频感应法加热母合金，直至熔化，并继续加热至过热成合金熔融体4。

(c)通气加压使熔融合金从坩埚3底部喷嘴5喷向以1200转/分(28.3米/ 秒)的速度高速旋转的冷却辊8表面，合金熔融体在光滑辊面处被快速冷却凝固成宽度0.25mm厚度30μm的非晶细带，在辊面沟槽6处形成整齐断口自动断开，形成长度为28cm的非晶细带1，在离心力的作用下非晶细带1被依次抛向喇叭收集器19的喇叭口。

(d)抛向细 带喇叭收集器20的非晶细 带1在前端面整齐挡板19和重力以及来自吹送器21的吹送气流的作用下被收集到喇叭收集器20的下端颈部。

(e)从喇叭收集器20颈部滑落的非晶细带1，被处在下方与之衔接的后端面推齐板9以10-30次/分的频次推齐后，在侧面夹持板12的夹持下被整理收集成整齐叠放的非晶细带垛10。

(f)非晶细带垛10放置在托板11上，托板11由托板支杆16支撑，托板支杆16可以在升降支杆滑槽15中自由升降，根据位置传感器18感知的非晶细带垛10的高度自动升降托板11的位置，确保非晶细带垛10的顶部与喇叭收集器20颈部下端面平齐，以满足连续整齐收集非晶细带的要求。

(g)完成整炉合金熔融体4的甩制后，移去喇叭收集器20，捆扎带穿过捆扎槽口14将收集成的非晶细带朵10捆扎后，从夹持板12间取出，然后装回喇叭收集器20即完成一次非晶细带制备。

重复以上步骤，即可反复制备所需更多的非晶细带。

实施例3

按照以下步骤完成本发明实施例3：

1.母合金配制：按73.5％原子比的Fe、1.0％原子比的Cu、3.0％原子比的Nb、13.5％原子比的Si和9.0％原子比的B混合配制合金母料。在氩气保护下，用高频感应法或交流电弧熔炼加热熔融合金母料，冷却后获得母合金。

2.在直径为45cm的冷却辊8的辊面上垂直于旋转方向等间距设置3条 0.12mm宽0.15mm深的沟槽6，然后抛光冷却辊面。

3.在喷嘴5底部中轴线中部间隔5mm设置3个孔径为0.3mm熔体喷射孔。

4.将喷嘴5安装于坩埚3底部。

5.利用包括以下子步骤的单辊快淬技术制备出本发明的非晶合金细带。

(a)将按上述原子比组成的母合金放入可耐1400℃以上高温的坩埚中。

(b)在氩气保护下，用高频感应法加热母合金，直至熔化，并继续加热至过热成合金熔融体4。

(c)通气加压使熔融合金从坩埚3底部喷嘴5喷向以1200转/分(28.3米/ 秒)的速度高速旋转的冷却辊8表面，合金熔融体在光滑辊面处被快速冷却凝固成宽度为0.55mm厚度为40μm的非晶细带，在辊面沟槽6处形成整齐断口自动断开，形成长度为47cm的非晶细带1，在离心力的作用下非晶细带1被依次抛向喇叭收集器20的喇叭口。

(d)抛向细 带喇叭收集器20的非晶细 带1在前端面整齐挡板19和重力以及来自吹送器21的吹送气流的作用下被收集到喇叭收集器20的下端颈部。

(e)从喇叭收集器20颈部滑落的非晶细带1，被处在下方与之衔接的后端面推齐板9以10-30次/分的频次推齐后，在侧面夹持板12的夹持下被整理收集成整齐叠放的非晶细带垛10。

(f)非晶细带垛10堆积在托板11上，托板11由托板支杆16支撑，托板支杆16可以在升降支杆滑槽15中自由升降，根据位置传感器18感知的非晶细带垛10的高度自动升降托板11的位置，确保非晶细带垛10的顶部与喇叭收集器20颈部下端面平齐，以满足连续整齐收集非晶细带的要求。

(g)完成整炉合金熔融体4的甩制后，移去喇叭收集器20，捆扎带穿过捆扎槽口14将收集成的非晶细带朵10捆扎后，从夹持板12间取出，然后装回喇叭收集器20即完成一次非晶细带制备。

重复以上步骤，即可反复制备所需更多的非晶细带。

本发明与现有技术相比，具有如下明显优势：

(1)本发明提供的一种无缠绕高效率非晶细带制备方法，不同于现有制备非晶细丝或带的一般技术。相比现有技术，本发明技术具有无缠绕的优势。现有技术如旋转水纺法，由于难以在线盘绕，很细很长的非晶细丝很容易相互缠绕，拆解非常困难。采用单辊快淬法甩制宽度小于5mm的非晶细带，由于现有技术还难以在线盘绕，连续甩制的细带囤积在一起，很容易相互缠绕，很难整理出来。本发明技术在甩制过程中直接将非晶细带自动分离成一定长度的非晶条段，避免了很长细丝或细带间的缠绕现象。

(2)本发明提供的一种无缠绕高效率非晶细带制备方法，不同于现有制备非晶细丝或带的一般技术。相比现有技术，本发明技术具有省工省时、提高生产效率、降低生产成本的优势。首先，采用本发明技术直接在非晶细带甩制过程中自动分离成一定长度的条段，并配以自动收集整理功能，无需像现有技术那样耗费劳力和时间对非晶细丝或细带带进行盘绕和倒盘，避免生产过程的劳动成本浪费，显著地降低生产成本。现有制备非晶细 带的技术，都需要先将长达数千米的连续非晶细 带进行盘绕。这种盘绕过程，存在严重的劳动力浪费，增加了劳动力成本，因为这种盘绕不符合后续应用的要求，还得将盘绕成卷的非晶细 带重新倒出来。而且为了等待已甩制非晶细 带的盘绕，不能进行连续的非晶细 带甩制，窝工严重，影响了非晶细带的生产效率。其次，采用本发明技术可以直接获得需要长度的非晶细带，无需耗费劳力和时间对非晶细带进行倒盘和分切，避免生产过程的劳动成本浪费，显著地降低生产成本。由于现有制备非晶细带的技术都是将非晶细带盘绕成卷，成卷的非晶细带往往不符合应用的要求，通常需要盘绕成卷的非晶细带重新倒出来进行分切。这种倒卷分切过程费工费时，一般需要占据非晶器件生产劳动成本的50％以上。可见，采用本发明技术，可以比现有技术节省50％以上的劳动力成本。

(3)本发明提供的一种无缠绕高效率非晶细带制备方法，不同于现有制备非晶细丝或带的一般技术。相比现有技术，本发明技术具有高效率的优势。除上述无缠绕、无需盘绕、无需倒盘、无需分切等原因使得本发明技术相比现有技术具有减少窝工、提高效率、降低生产成本的优势外，本发明技术还采用多喷嘴同时甩制多条非晶细带的技术。现有技术只采用一个喷嘴，一次只能制备一根非晶细丝或非晶细带。因为，现有技术在制备非晶细丝或细带过程中是采用连续喷制方法，一次制备一根细丝都存在严重缠绕，如果同时制备多根则会缠绕的更严重，所以无法同时制备多根。本发明技术则不同，在甩制过程中自动将非晶丝或细带分离成一定的长度，无缠绕现象，所以准许同时制备多根细丝或细带。这样，本发明技术在同样的时间就可以多倍于现有技术的产量，体现高效率的优势。

(4)本发明提供的一种无缠绕高效率非晶细带制备方法，不同于现有制备非晶细丝或带的一般技术。相比现有技术，本发明技术制备的非晶细带的性能具有明显优于现有技术制备材料性能的优势。本发明技术相比现有技术，由于在非晶细带甩制过程中直接形成需要长度的非晶细带，无需盘绕、分切，也就避免了现有技术因盘绕、分切引入应力作用感生磁各向异性使材料性能下降的问题，因此，采用本发明技术制备的非晶细带的矫顽力、磁导率和剩磁等技术指标都明显优于现有技术制备的非晶细带。

(5)本发明提供的一种无缠绕高效率非晶细带制备方法，不同于现有制备非晶细丝或带的一般技术。相比现有技术，具有显著节能的优点：本发明技术可以同时制备多根非晶细带，生产效率是现有技术的多倍，而节能是多倍的平方分之一。如使用5个喷嘴同时制备5根非晶细带，则生产效率是5倍于现有技术，而单位长度细带的耗能只有现有技术的1/25；如采用10个喷嘴同时制备 10根非晶细带，相比现有单根非晶细带制备技术则生产效率是10倍于现有技术，相应的耗能则是1/100。因为，在非晶制备过程中，熔体的温度维持需要耗费大量的能源，采用多喷嘴，不但缩短了甩制时间，同时，在一个时间里又是多根一起产出，对于单位长度细带的耗能又要多根分摊，结果自然是喷射孔数平方分之一的关系。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种无缠绕高效率的非晶细带制备方法，其特征在于，无缠绕高效率的非晶细带制备方法包括在熔体喷嘴上设置若干个相互间隔一定距离的小孔径熔体喷射小孔，使从各个小孔径喷射小孔喷出的母合金熔融体喷射到快淬冷却辊面后，各自独立地形成非晶细带；

所述的熔体喷嘴上的小孔径喷射小孔的直径为0.01mm～1mm；熔体喷嘴上的小孔径喷射小孔的间距为1mm～10mm,熔体喷嘴上的小孔径喷射小孔的个数为1个～100个；

在垂直于快淬冷却辊旋转方向的快淬冷却辊面上设有若干个沟槽，使非晶细薄带在甩制过程中在沟槽处自动分开，形成一定长度的非晶细带；

快淬冷却辊面上所设沟槽为等间距排列；沟槽的宽度为0.1mm～0.5mm，深度为0.1mm～0.3mm；所设的沟槽条数为1条～100条；

所述无缠绕高效率的非晶细带制备方法具体包括：

按目标要求组分配置母料，用交流电弧熔炼法或高频感应加热法配置母合金；

根据目标要求在快淬冷却辊面上设置沟槽；

根据目标要求配置非晶细带收集装置；

根据目标要求配置熔体喷嘴并熔融母合金；

根据目标要求采用单辊快淬法制备非晶细带整齐垛；

所述非晶细带的宽度为0.01mm～5mm，根据冷却辊旋转速度或根据熔融体喷嘴尺寸的大小和间距尺寸进行控制；

母合金组分为FeSiB或FeCuNbSiB或FeCoNBSiB或FeSiBPC；

所述的无缠绕高效率的非晶细带制备方法的无缠绕高效率的非晶细带制备系统包括：

用交流电弧熔炼法或高频感应加热法熔融母合金并将母合金熔融体输送到甩制装置的熔融装置；

用于将熔融的母合金甩制成非晶细带的甩制装置；

用于在甩制装置前方设有的非晶细带自动收集器，所述非晶细带自动收集器将来自甩制装置的非晶细带自动整齐收集；

所述熔融装置包括：

按目标要求组分配置的并用交流电弧熔炼法或高频感应加热法熔融的合金熔融体；

用于盛装合金熔融体的坩埚；

围绕在坩埚外部并用于控制合金熔融体熔融温度的高频感应线圈；用于输送熔融的合金熔融体的含多个熔体喷射小孔的熔体喷嘴；

所述甩制装置包括：

用于将合金熔融体喷射细柱甩制成非晶细带的快淬冷却辊；

垂直于快淬冷却辊旋转方向的快淬冷却辊面上开设的若干个沟槽，所述沟槽用于使非晶细带在甩制过程中在沟槽处自动断开，形成条段状非晶细带；

所述条段状非晶细带自动收集器包括：

用于存放快淬冷却辊甩制成的非晶细带的自动升降托板；

存放在自动升降托板上的非晶细带垛；

连接在自动升降托板后端的后端面推齐板并以5次/分钟～50次/分钟的频率推齐来自喇叭收集器颈部的非晶细带；

连接在自动升降托板两侧面并贯穿自动升降托板的多个侧面夹持板；

连接在自动升降托板前面的前端面整齐挡板；

连接在自动升降托板下端的收集器底板；

开设在自动升降托板上的多个捆扎槽口；

连接在自动升降托板下面并用于调节自动升降托板升降的托板支杆；

容纳托板支杆的托板升降支杆滑槽；

连接在非晶细带垛上方的喇叭收集器；

安装在喇叭收集器上端的吹送气嘴，所述吹送气嘴用于将吹送吹出的气流将落入喇叭收集器的非晶细带送入喇叭收集器的下端颈部；

所述升降支杆滑槽开设在前端面整齐挡板上；

所述非晶细 带垛上安装有位置传感器，所述位置传感器用于感知非晶细带垛的顶面位置并控制连接在托板支杆上的托板升降托板器，使非晶细带垛的顶部始终处在喇叭收集器颈部下端面，并使非晶细带在制备过程中进行在线自动整齐收集；

所述非晶细带垛位于后端面推齐板、前端面整齐挡板、侧面夹持板围成的空间内；所述捆扎槽口位于相邻侧面夹持板之间。