JPH01162541A - Method and device for manufacturing metallic fiber, cross section of which take circular shape - Google Patents

Method and device for manufacturing metallic fiber, cross section of which take circular shape

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JPH01162541A
JPH01162541A JP29484288A JP29484288A JPH01162541A JP H01162541 A JPH01162541 A JP H01162541A JP 29484288 A JP29484288 A JP 29484288A JP 29484288 A JP29484288 A JP 29484288A JP H01162541 A JPH01162541 A JP H01162541A
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cooling
section
cooling liquid
liquid
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JP29484288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hans-Werner Dr Schroeder
ハンス‐ヴエルナー・シユレーダー
Ulrich Tenhaven
ウフリツヒ・テンハーフエン
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Hoesch Stahl AG
Original Assignee
Hoesch Stahl AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/005Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire

Abstract

PURPOSE: To facilitate the production of a gold layer fiber having a uniformly circular cross section by forming a laminar flow within a static flow passage by the cooling liquid in a short cooling block under a nozzle and adding a resistance lowering agent to the cooling liquid. CONSTITUTION: After a shut-off valve 15 is opened, liquid 1 is admitted through the nozzle into a cooling passage 9 at a velocity of 3 to 18 m/s and is made to cross the space of a width 0.5 to 10 mm filled with gas and steam. The outflow velocity of a molten liquid material from an extruder 2 is lower by 10 to 40% than the velocity of the cooling liquid in the cooling passage 9. The jet of the molten liquid material extruded from the nozzle of the extruder 2 forms an angle of 45 to 90 deg. with the flow direction of the cooling liquid 1 in the cooling passage. The cooling liquid 1 within the short block forms the laminar flow within the static flow passage 9. When the resistance lowering agent is added to the cooling liquid 1, A Reynolds number lowers and the migration from the laminar flow to turbulence is shifted to a higher velocity. The gold layer fiber of the circular shape in the cross section of the amorphous or metastable crystalline structure having an arbitrary length and a diameter of 50 to 1000 μm is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属溶融物のエンドレスストランドを紡糸ノ
ズルを経て押出しかつ水性冷媒で中で冷却することによ
りエンドレス繊維に固化しかつ急冷することにより、円
形横断面を有する細い金属繊維を連続的に製造する方法
に関する。また、本発明は、前記方法を実施する装置で
あって、金属材料が充填された坩堝と、溶融液状の金属
を急冷しかつ金属のエンドレス繊維に固化する冷却装置
とを有する形式のものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is characterized in that an endless strand of metal melt is extruded through a spinning nozzle and cooled in an aqueous refrigerant to solidify into an endless fiber and rapidly cooled to form circular fibers. The present invention relates to a method for continuously producing thin metal fibers having a cross section. The present invention also relates to an apparatus for carrying out the method, comprising a crucible filled with a metal material and a cooling device for rapidly cooling the molten liquid metal and solidifying it into endless metal fibers.

従来の技術 米国特許第3845805号明細書及び欧州特許公開第
0076618号から、溶融鋼を一緒に流動する液状媒
体中に噴射することにより金属繊維を製造することは公
知である。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known from US Pat. No. 3,845,805 and European Patent Publication No. 0,076,618 to produce metal fibers by injecting molten steel into a co-flowing liquid medium.

これらの方法を詳細に考察すると、均等な円形の横断面
を有する繊維が生じるように凝固工程を制御することの
困難性が明らかである。−般には均等に円形状の横断面
を有する繊維は形成されず、波状の構造を有する繊維、
非対称的節、ジグザグ状構造を有する繊維、縫れ、コル
ク抜き形状、成形された球状の肉厚部を有する繊維又は
ごく短い繊維片が形成される。更に、これらの方法は、
酸化物及び窒化物皮膜を形成する金属ないし金属合金に
ために適当であるにすぎない。繊維の不均一性は、少な
(とも浸漬点で乱流をもって流動する冷媒の連続的に変
動する冷却条件にによって生じる。
A closer look at these methods reveals the difficulty in controlling the coagulation process to yield fibers with uniform circular cross-sections. - in general, fibers with a uniformly circular cross section are not formed, but with a wavy structure;
Fibers with asymmetric knots, zigzag structures, stitches, corkscrew shapes, shaped spherical thickenings or very short fiber pieces are formed. Furthermore, these methods
It is only suitable for metals or metal alloys forming oxide and nitride films. The non-uniformity of the fibers is caused by the continuously varying cooling conditions of the refrigerant, which flows with little or no turbulence at the immersion point.

欧州特許公開第0039169号によれば、前記困難性
は、溶融した合金を紡糸ノズルを通して冷却液を収容し
た回転体中に流出させ、その際冷却の際にエンドレス繊
維を形成させ、該繊維を回転体の内壁で回転体の遠心力
によって巻取ることにより克服される。この方法におい
ては、冷却液は十分に回転体の壁に対して十分に静止す
る、したがって所望の均一な繊維の冷却が達成されかつ
乱流によって撹乱されない。
According to European Patent Publication No. 0 039 169, said difficulty is solved by flowing the molten alloy through a spinning nozzle into a rotating body containing a cooling liquid, forming endless fibers during cooling, which are rotated. This is overcome by winding up the inner wall of the body by the centrifugal force of the rotating body. In this method, the cooling fluid is sufficiently stationary against the wall of the rotating body so that the desired uniform cooling of the fibers is achieved and is not disturbed by turbulence.

前記方法は、繊維の大量生産にとってはあまり好ましく
ない。該方法は、一般にドラムに繊維が充満すると、ド
ラムを空にするために中断しなければならない。ドラム
の回転中に繊維をドラムから取り出すことは極めて困難
である。
Said method is less preferred for mass production of fibers. The process generally must be interrupted to empty the drum once it is full of fibers. It is extremely difficult to remove the fibers from the drum while it is rotating.

時折の繊維の裂断を回避することはできない。Occasional fiber tearing cannot be avoided.

ドラムを静止させなければ、繊維の来光を掴みかつ取り
出すことは不可能である。
Without the drum being stationary, it is impossible to grasp and extract the fiber incoming light.

発明か解決しようとする課題 従って、本発明の課題は、横断面が極めて正確な円形及
び全長にわたって均等な直径を有しかつ高い均一な冷却
に基づきその都度の材料選択に応じて無定形又は準安定
の微細結晶質構造を有する、大量の金属繊維を簡単かつ
確実な生産法で製造することができる方法及び装置を提
供することであった。
OBJECTS OF THE INVENTION The object of the invention is therefore to provide an amorphous or quasi-shaped material with a very precise circular cross-section and a uniform diameter over its entire length and with high uniformity of cooling, depending on the particular choice of material. The object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of producing a large amount of metal fibers having a stable microcrystalline structure using a simple and reliable production method.

課題を解決するための手段 前記課題は、方法に関しては、各繊維毎に溶融液状の金
属材料をノズルを通して加圧下に押出しかつノズルを3
〜18 z/sの速度で流出させかつガス及び蒸気を充
填した幅 0.5〜10mmの空間を横断させかつ引続
きノズルの下でノズルの出口位置における繊維よりも1
0〜40%速く運動する冷却液内に該冷却液の流動方向
に対して45〜90’の角度で流入させることにより、
無定形又は準安定な結晶質構造の任意の長さ及び50〜
1000μmの直径を有する、横断面が円形の金属繊維
を製造する方法において、ノズルの下及び流動方向にあ
る短い冷却区閣内の冷却液が静止流路の内部で層流を形
成しかつ冷却液に抵抗低下剤を添加することにより解決
される。該方法の別の特徴は、請求項2〜3に記載され
ている。
Means for Solving the Problem The above problem is accomplished by extruding a molten liquid metal material for each fiber under pressure through a nozzle, and extruding the nozzle three times.
A space of width 0.5 to 10 mm is flowed out at a speed of ~18 z/s and filled with gas and steam and subsequently below the nozzle 1.
By flowing the coolant into the coolant moving 0 to 40% faster at an angle of 45 to 90' to the flow direction of the coolant,
Any length of amorphous or metastable crystalline structure and from 50 to
In the method for manufacturing metal fibers with a circular cross section and a diameter of 1000 μm, the cooling liquid in a short cooling zone below the nozzle and in the direction of flow forms a laminar flow inside the stationary channel and the cooling liquid This problem can be solved by adding a resistance lowering agent. Further features of the method are described in claims 2-3.

装置に関しては、ガス圧を受けた溶融物容器から成り、
該容器の底に単数又は複数のノズルが設けられており、
該ノズルの下を液体循環路の一区分が案内されており、
該区分がノズルの出口からガス又は蒸気が充填された 
0.5〜IOHの空間によって分離されておりかつ単数
又は複数のリールがノズルから冷却液の運動方向で間隔
を置いて組込まれている形式のものにおいて、各ノズル
の下に直線的に水平に又は僅かに傾斜して延びる、上方
が解放した通路が設けられていることにより解決される
。別の有利な構成は、請求項5〜7に記載されている。
As for the device, it consists of a melt container subjected to gas pressure,
One or more nozzles are provided at the bottom of the container,
a section of the liquid circuit is guided below the nozzle;
The section is filled with gas or steam from the nozzle outlet
0.5 to IOH and in which one or more reels are installed at intervals in the direction of movement of the coolant from the nozzles, in a straight horizontal line below each nozzle. Alternatively, it is solved by providing a passage which is open at the top and extends at a slight incline. Further advantageous embodiments are described in claims 5-7.

発明の作用及び効果 本発明による方法及び装置は、均一に円形の横断面を有
する金属繊維の製造を可能にする。
Operation and Advantage of the Invention The method and device according to the invention enable the production of metal fibers with a uniformly circular cross section.

該繊維は、微結晶、部分結晶又はその都度選択された合
金系に基づきガラス状に凝固することができる。ガラス
状凝固のためには、特に:Fe−B、 Co−B、 N
1−B+ Pd−3i、 Fe−3i−B+ Fe−N
1−B、 Nb−Ni、 Cu−Ti、 Fe−Zr、
 Co−Zr、 La−Au、 Gd−C。
The fibers can be solidified to glassy form on the basis of microcrystalline, partially crystalline or respectively selected alloy systems. For glassy solidification, in particular: Fe-B, Co-B, N
1-B+ Pd-3i, Fe-3i-B+ Fe-N
1-B, Nb-Ni, Cu-Ti, Fe-Zr,
Co-Zr, La-Au, Gd-C.

、 Mg−Zn、 Be−Zr系から成る合金が適当で
ある。
, Mg-Zn, Be-Zr alloys are suitable.

上記のような合金から成る繊維は、高い強度を有し、耐
食性であり又は良好な電気的及び機械的特性によって優
れている。
Fibers made of such alloys have high strength, are corrosion resistant or are distinguished by good electrical and mechanical properties.

NiAl2又はCoFeAl2のような金属間相を含有
する、高い割合のクロム、モリブデン又はタングステン
もしくは鉄を有する鉄ベース合金から成る金属繊維は、
高い弾性係数を有するζ2とにより優れている。このよ
うな繊維は、意図的に生ぜしめた材料特性を有する複合
材料を製造するために使用することができ、その際固有
のマトリックス内に埋込まれた繊維は完成品の特性、例
えば強度及び剛性を改善する。ケーブル及びネットに加
工された金属繊維は、導電性ケーブルとして及び電気部
品の磁気シールドとして使用することができる。本発明
に基づき製造された金属繊維はその特性を広範囲に変更
可能であるので、これらはガラス繊維、炭素繊維及びア
ラミド繊維の代わりに建材を補強するために使用するこ
ともできる。これらはまた、スチールコードとして自動
車タイヤの補強のために、高強度の鋼素材の熱圧延、冷
間引抜及び相応する熱処理により製造される細い高強度
の金属線材の代用品として使用することができる。
Metallic fibers consisting of iron-based alloys with a high proportion of chromium, molybdenum or tungsten or iron containing intermetallic phases such as NiAl2 or CoFeAl2,
ζ2, which has a high elastic modulus, is superior. Such fibers can be used to produce composite materials with intentionally induced material properties, where the fibers embedded within a specific matrix improve the properties of the finished product, such as strength and Improve stiffness. Metal fibers processed into cables and nets can be used as conductive cables and as magnetic shields for electrical components. Since the properties of the metal fibers produced according to the invention can be varied widely, they can also be used for reinforcing building materials instead of glass fibers, carbon fibers and aramid fibers. They can also be used as steel cords for the reinforcement of automobile tires, as a substitute for thin high-strength metal wires produced by hot rolling, cold drawing and corresponding heat treatment of high-strength steel materials. .

実施例 次に、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。Example Next, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments.

第1図に示した金属繊維を製造するための本発明による
方法を実施する装置は、溶融液状材料が充填される押出
装置2を有し、該押出装置は、溶融物及び不活性ガス例
えばアルゴン、ヘリウム又は窒素を供給するための、詳
細には図示されていない供給装置、及び単数又は複数の
出口を備えた、詳細には図示されていないノズルを内蔵
している。溶融物レベルの上に不活性ガスの過圧をかけ
ることにより、溶融液状材料はノズルを通って押出され
る。
The apparatus for carrying out the method according to the invention for producing metal fibers as shown in FIG. , a supply device (not shown in detail) for supplying helium or nitrogen, and a nozzle (not shown in detail) with one or more outlets. By applying an overpressure of inert gas above the melt level, the molten liquid material is forced through the nozzle.

冷却液1は、ポンプ6によって弁13、熱交換器7及び
導管系8を経て加圧容器10に圧送される。圧力計12
は、加圧容器lO内の液体圧の測定を行い、弁11によ
って、液体1の圧力を微調整する。遮断弁15の解放後
に、冷却液1は詳細には図示されていないノズルを介し
て冷却通路9内に流入する。冷却通路9の出口端部から
、冷却液1は捕集装置を介して集合容器5内に流入し、
そこから再びポンプ6を介して加圧容器10に送られる
。集合容器5内に突入したり−ル14は、前記装置で製
造された金属繊維を連続的に巻取る。
Coolant 1 is pumped by pump 6 via valve 13 , heat exchanger 7 and conduit system 8 into pressurized vessel 10 . Pressure gauge 12
measures the liquid pressure in the pressurized container IO, and finely adjusts the pressure of the liquid 1 using the valve 11. After opening of the shut-off valve 15, the cooling liquid 1 flows into the cooling channel 9 via a nozzle which is not shown in detail. From the outlet end of the cooling passage 9, the cooling liquid 1 flows into the collection container 5 via the collection device,
From there, it is sent to the pressurized container 10 via the pump 6 again. A roller 14 that enters the collecting container 5 continuously winds up the metal fibers produced by the device.

本発明による方法は、第1図に略本した装置を用いて以
下のように実施する: 冷却液1をポンプ6によって導管系8を通して加圧容器
10に圧送する。弁13て流量を制御する。冷却液1は
、熱交換器7て、5〜30’Cの温度に保持する。圧力
測定装置12及び制御弁11は、加圧容器10内の液体
圧を読取・りかつ微調整する。遮断弁15の解放後、液
体1は詳細には図示されていないノズルを通って冷却通
路9内に少なくとも3 m/s、好ましくは3〜18I
II/s、有利には5〜12肩/Sの速度で流入する。
The method according to the invention is carried out using the apparatus schematically illustrated in FIG. 1 as follows: Coolant 1 is pumped by pump 6 through line system 8 into pressurized container 10 . Valve 13 controls the flow rate. The coolant 1 is maintained at a temperature of 5 to 30'C by a heat exchanger 7. Pressure measuring device 12 and control valve 11 read and finely adjust the liquid pressure within pressurized vessel 10 . After opening the isolation valve 15, the liquid 1 passes through a nozzle, not shown in detail, into the cooling channel 9 at a speed of at least 3 m/s, preferably from 3 to 18 I
II/s, preferably 5 to 12 shoulder/s.

冷却液の速度が3 x/s未満に低下すると、ガラス状
又は結晶質の非平衡構造を有する繊維を製造するために
、10 ’に/sより高い速度を発生させることは不可
能になる。円形の横断面及び無定形もしくは微結晶質構
造を有する細い金属繊維を製造するためには、本発明に
よる装置で達成することができる、105〜108にへ
の冷却速度が必要である。
When the cooling liquid velocity decreases below 3 x/s, it becomes impossible to generate velocities higher than 10'/s in order to produce fibers with glassy or crystalline non-equilibrium structures. In order to produce thin metal fibers with a circular cross section and an amorphous or microcrystalline structure, cooling rates of 105 to 108 are required, which can be achieved with the apparatus according to the invention.

金属繊維3内でのガラス形成又は結晶質の準安定状態を
形成する傾向は、もちろん繊維3の直径、繊維3の組成
、冷却液1の選択及び冷却液1の温度にも左右される。
The tendency to form glass or to form crystalline metastable states within the metal fibers 3 depends, of course, on the diameter of the fibers 3, the composition of the fibers 3, the choice of the cooling liquid 1 and the temperature of the cooling liquid 1.

冷却通路9内での冷却液1の速度状態が安定化された後
に、押出装置から溶融液状材料を冷却液l内に噴射させ
る。押出装置2からの溶融液状材料の流出速度は、容易
に溶融物液面上の不活性ガスの圧力を介して制御するこ
とができかつ好ましくは3〜18z/sであり、但し冷
却通路9内での冷却液lの速度より10〜40%低いべ
きである。
After the velocity state of the cooling liquid 1 in the cooling passage 9 has been stabilized, molten liquid material is injected into the cooling liquid 1 from the extrusion device. The outflow rate of the molten liquid material from the extrusion device 2 can be easily controlled via the pressure of the inert gas above the melt level and is preferably between 3 and 18 z/s, provided that should be 10-40% lower than the rate of coolant l at .

押出装置2の詳細には図示されていないノズルは、単数
又は複数の出口を有し、該出口は円形の横断面を有しか
つその直径は50〜1000μm1好ましくは100〜
300μmである。
The nozzle, not shown in detail, of the extrusion device 2 has one or more outlets, which have a circular cross section and a diameter of 50 to 1000 μm, preferably 100 to 100 μm.
It is 300 μm.

押出装置2のノズルから押出された溶融液状材料の噴流
は、冷却通路9内で冷却液1の流動方向と、45°〜9
0°の有利な値を取るべきである角度を形成する。冷却
通路9内の流動冷却液1の表面から押出装置2の出口ま
での距離は、5zm未満である。
The jet of the molten liquid material extruded from the nozzle of the extrusion device 2 is oriented within the cooling passage 9 at an angle of 45° to 90° with respect to the flow direction of the cooling liquid 1.
Form an angle that should take the advantageous value of 0°. The distance from the surface of the flowing cooling liquid 1 in the cooling channel 9 to the outlet of the extrusion device 2 is less than 5 zm.

押出装置2のノズルから押出された溶融液状材料の噴流
は、冷却トラフ9内の冷却液lによって受取られ、冷却
されかつ円形の横断面を有する金属繊維3に固化される
The jet of molten liquid material extruded from the nozzle of the extrusion device 2 is received by a cooling liquid l in a cooling trough 9, cooled and solidified into metal fibers 3 having a circular cross section.

細い金属繊維は、連続的に繊維リール14によって巻取
られる。リール14の駆動機構、軸受及び保持装置は、
詳細には図示されていない。リール14は冷却液の流れ
によって洗われる細い金属繊維の製造法並びに該方法を
実施する装置にとっては、金属繊維を連続的に高い品質
で製造することができるようにプロセスを制御すること
が極めて重要である。その際、最も重要であるのは、冷
却通路9の構成及び冷却液1の選択である。
The thin metal fibers are continuously wound up by a fiber reel 14. The drive mechanism, bearing, and holding device of the reel 14 are as follows:
Not shown in detail. The reel 14 is washed by a flow of coolant.For a method for producing fine metal fibers and for the equipment carrying out the method, it is extremely important to control the process so that the metal fibers can be produced continuously and in high quality. It is. In this case, the most important thing is the configuration of the cooling passage 9 and the selection of the cooling liquid 1.

第2図には、冷却通路9の有利な1実施例が略本されて
いる。高速で流動する冷却液l内に、加圧下に溶融液状
材料のストランドを押出装置2の流出ノズル4から噴射
させる。冷却通路9の通過過程で、溶融液状材料のスト
ランドは固体の金属繊維3に凝固する。好ましくは、冷
却通路9の横断面は、流動する冷却液内に渦流が発生し
ない平滑な形態を有する。
A preferred embodiment of the cooling channel 9 is schematically illustrated in FIG. A strand of molten liquid material is injected under pressure from the outlet nozzle 4 of the extrusion device 2 into the rapidly flowing coolant l. During the passage through the cooling channels 9, the strands of molten liquid material solidify into solid metal fibers 3. Preferably, the cross section of the cooling passage 9 has a smooth form without generating swirls in the flowing cooling liquid.

第3図は、複数の細い金属繊維を同時に製造するための
装置の別の有利な実施例を示す。この実施例は、多重流
出ノズル4.1つの冷却トラフ9、冷却液1及び複数の
凝固した繊維3を包含する。冷却トラフ9は、好ましく
は流出ノズル4から流出する各々の溶融液状材料のスト
ランドが別のストランドとは無関係に金属繊維3に凝固
することができるように構成されている。この構成は、
溶融液体の状態で、繊維3相互の付着を生じるストラン
ドの好ましくない接触が行われ得ず、かつ金属繊維3を
1つのリール14又は複数のリールで別々に巻取ること
ができるという利点を有する。
FIG. 3 shows another advantageous embodiment of the device for simultaneously producing a plurality of thin metal fibers. This embodiment includes multiple outflow nozzles 4 , one cooling trough 9 , a cooling liquid 1 and a plurality of coagulated fibers 3 . The cooling trough 9 is preferably configured such that each strand of molten liquid material exiting the outlet nozzle 4 can solidify into metal fibers 3 independently of other strands. This configuration is
It has the advantage that in the molten liquid state no undesired contact of the strands, which would lead to adhesion of the fibers 3 to each other, can take place and that the metal fibers 3 can be wound up separately on one reel 14 or on several reels.

溶融液状材料のストランドから円形の横断面を有する高
品質のエンドレスの金属繊維を製造するために、高い冷
媒速度でも乱流を生ぜずに流れかつ高い蒸発温度及び蒸
発エンタルピーを有するように選択する。更に、冷媒は
溶融液状材料もしくは金属繊維と化学反応を起こすべき
でない。更に、非引火性であるべきでありかつ良好な熱
伝導性を有するべきである。
In order to produce high-quality endless metal fibers with a circular cross section from a strand of molten liquid material, it is chosen to flow without turbulence even at high refrigerant velocities and to have a high evaporation temperature and enthalpy of evaporation. Furthermore, the refrigerant should not undergo chemical reactions with the molten liquid material or the metal fibers. Furthermore, it should be non-flammable and have good thermal conductivity.

水はそのような適当な冷媒であるが、但し高い流速では
乱流及び不安定性を生じる傾向を呈する。このことは無
条件に回避されるべきである。水に適当な抵抗低下剤を
添加すると、レイノルズ数が低下しかつ層流から乱流へ
の移行をより高い速度にシフトする。サリシル酸ナトリ
ウムと臭素化テトラデシルトリメチルアンモニウムの等
量混合物を有する水が特に適当であることが判明した。
Water is such a suitable refrigerant, although it tends to produce turbulence and instability at high flow rates. This should be avoided unconditionally. Adding a suitable drag reducing agent to water lowers the Reynolds number and shifts the transition from laminar to turbulent flow to higher speeds. Water with an equal mixture of sodium salicylate and tetradecyltrimethylammonium bromide has been found to be particularly suitable.

該冷却液体は全ての要求を満足する。該冷却液はポンプ
6内で機械的負荷によってもその有効性が悪影響を受け
ない。この際の流れは要求される高い流速でも重層状で
行われる。
The cooling liquid satisfies all requirements. The effectiveness of the cooling fluid in the pump 6 is not adversely affected by mechanical loads. The flow in this case takes place in a multilayered manner, even at the required high flow rates.

■実施例において、合金: Feal、sBt+、sS
i+から成る金属繊維を製造した。その融点は1530
にであった。溶融した合金をアルゴンで直径180μm
を有するノズルから75°の角度で冷却通路に噴射し、
該冷却通路内を水、サリシル酸ナトリウム及び臭素化テ
トラデシルトリメチルアンモニウムから成る熱さ20℃
混合物をL2m/sの速度で流動させた。ノズルの出口
から冷媒表面までの距離は2■であった。ノズルから流
出する溶融液状材料の達成された流出速度はlow/s
であった。このようにして製造した細い金属繊維は、平
均直径150±7μmの円形横断面を有していた。最大
引張強さは3200 MPaであった。X線回折により
、無定形構造を確認することができた。
■In the examples, alloys: Feal, sBt+, sS
A metal fiber consisting of i+ was produced. Its melting point is 1530
It was. The molten alloy was heated to a diameter of 180 μm with argon.
into the cooling passage at an angle of 75° from a nozzle with
A mixture of water, sodium salicylate and tetradecyltrimethylammonium bromide at a temperature of 20° C. is passed through the cooling passage.
The mixture was flowed at a speed of L2 m/s. The distance from the nozzle outlet to the refrigerant surface was 2 mm. The achieved outflow velocity of the molten liquid material exiting the nozzle is low/s
Met. The thin metal fibers produced in this way had a circular cross section with an average diameter of 150±7 μm. The maximum tensile strength was 3200 MPa. An amorphous structure could be confirmed by X-ray diffraction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による方法を実施する装置の略本構成図
、第2図は冷却トラフ部分の有利な1実施例の略本斜視
図及び第3図は複数の金属繊維を同時に製造するための
装置の1実施例の略本斜視図である。
1 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the method according to the invention; FIG. 2 is a diagrammatic perspective view of an advantageous embodiment of a cooling trough section; and FIG. 1 is a schematic perspective view of one embodiment of the apparatus of FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、各繊維(3)毎に溶融液状の金属材料をノズル(4
)を通して加圧下に押出しかつノズルを3〜18m/s
の速度で流出させかつガス及び蒸気を充填した幅0.5
〜10mmの空間を横断させかつ引続きノズルの下でノ
ズルの出口位置における繊維(3)よりも10〜40%
速く運動する冷却液(1)内に該冷却液の流動方向に対
して45〜90゜の角度で流入させることにより、無定
形又は準安定な結晶質構造の任意の長さ及び50〜10
00μmの直径を有する、横断面が円形の金属繊維を製
造する方法において、ノズル(4)の下及び流動方向に
ある短い冷却区間内の冷却液(1)が静止流路(9)の
内部で層流を形成しかつ冷却液(1)に抵抗低下剤を添
加することを特徴とする、横断面が円形の丸い金属繊維
を製造する方法。 2、抵抗低下剤として、サリシル酸ナトリウム及び臭素
化テトラデシルトリメチルアンモニウムを添加する請求
項1記載の方法。 3、ノズル(4)の下及び冷却区間内部の層流をほぼ水
平に又は僅かに傾斜してかつ直線的に流動させる請求項
1又は2記載の方法。 4、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法を実
施する装置であって、ガス圧を受けた溶融物容器(2)
から成り、該容器の底に単数又は複数のノズル(4)が
設けられており、該ノズルの下を液体循環路の一区分(
9)が案内されており、該区分がノズルの出口からガス
又は蒸気が充填された0.5〜10mmの空間によって
分離されておりかつ単数又は複数のリール(14)がノ
ズルから冷却液の運動方向で間隔を置いて組込まれてい
る形式のものにおいて、各ノズル(4)の下に直線的に
水平に又は僅かに傾斜して延びる、上方が解放した通路
(9)が設けられていることを特徴とする、横断面が円
形の金属繊維を製造する装置。 5、リール(14)が冷却区間の端部に冷却液によって
洗われるように組込まれている請求項4記載の装置。 6、溶融物坩堝に複数のノズル及びノズル1個当り1個
の通路及びリールが組込まれている請求項4又は5記載
の装置。 7、冷却液(1)が水から成りかつ抵抗低下剤を含有す
る請求項4から6までのいずれか1項記載の装置。
[Claims] 1. A molten liquid metal material is applied to each fiber (3) through a nozzle (4).
) through the nozzle under pressure at 3~18 m/s.
Width 0.5 discharged and filled with gas and steam at a rate of
10-40% more than the fiber (3) at the exit position of the nozzle across a space of ~10 mm and subsequently under the nozzle.
By flowing the rapidly moving cooling liquid (1) at an angle of 45 to 90° with respect to the flow direction of the cooling liquid, an amorphous or metastable crystalline structure of any length and 50 to 10
In the method for producing metal fibers with a circular cross section and a diameter of 00 μm, the cooling liquid (1) in a short cooling section below the nozzle (4) and in the flow direction is inside a stationary channel (9). A method for producing round metal fibers with a circular cross section, characterized in that a laminar flow is formed and a drag reducing agent is added to the cooling liquid (1). 2. The method according to claim 1, wherein sodium salicylate and tetradecyltrimethylammonium bromide are added as resistance lowering agents. 3. Process according to claim 1, characterized in that the laminar flow under the nozzle (4) and inside the cooling section is caused to flow approximately horizontally or at a slight incline and in a straight line. 4. Apparatus for implementing the method according to any one of claims 1 to 3, comprising a melt container (2) subjected to gas pressure.
The bottom of the container is provided with one or more nozzles (4), and below the nozzles a section of the liquid circulation path (4) is provided.
9) is guided, the sections being separated from the outlet of the nozzle by a space of 0.5 to 10 mm filled with gas or steam, and one or more reels (14) directing the movement of the cooling liquid from the nozzle. In the type spaced apart in the direction, below each nozzle (4) there is provided a passageway (9) which is open at the top and extends straight horizontally or slightly inclined; An apparatus for producing metal fibers with a circular cross section, characterized by: 5. Device according to claim 4, characterized in that the reel (14) is installed at the end of the cooling section in such a way that it can be washed by the cooling liquid. 6. The apparatus of claim 4 or 5, wherein the melt crucible incorporates a plurality of nozzles and one passage and reel per nozzle. 7. Device according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the coolant (1) consists of water and contains a drag reducing agent.
JP29484288A 1987-11-25 1988-11-24 Method and device for manufacturing metallic fiber, cross section of which take circular shape Pending JPH01162541A (en)

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EP0317738A3 (en) 1990-05-16
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