一种制备纳米晶合金带材的水口制造技术

技术编号:41183168 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:16
本技术公开了一种制备纳米晶合金带材的水口,该水口包括SiC水口本体和装配在其内部表面的ZrO<subgt;2</subgt;‑CaO‑C内衬,覆盖在ZrO<subgt;2</subgt;‑CaO‑C内衬表面的一层耐冲刷复合涂层。本技术解决了现有技术中制备纳米晶合金带材的水口SiC颗粒容易脱落掉入纳米晶母合金钢液中、水口内壁容易有沉积物导致内径变窄、水口内孔容易出现微裂纹等问题,提高了纳米晶母合金钢液洁净度和钢液流动性,并大大延长了水口寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制备带材的,尤其涉及纳米晶合金带材的制备技术。


技术介绍

1、纳米晶合金软磁材料由于具备优异的电磁性能、高饱和磁感应强度、高矩形比、高磁导率、低损耗、性能稳定等优点,近年来在生产应用得到迅速发展,特别是应用开关电源和isdn中的各类高品质铁芯材料。目前,纳米晶带材主要采用单辊快淬法生产,其制备流程是:将纳米晶母合金放入真空中频炉重熔,熔化后合金钢液浇至喷嘴包并升温,升温至1400℃后合金钢液从喷嘴包流出,经过水口、喷嘴杯,最后通过喷嘴喷到高速旋转的冷却铜辊上冷凝,最终形成16~30μm厚、10~75mm宽的纳米晶合金带材。纳米晶喷嘴包水口是纳米晶合金带材喷带生产线的核心部件之一,它安装在喷嘴包底部,水口顶部的喇叭口与塞杆相磨合,通过塞杆的上下位移来控制母合金钢液的流量;它的主要作用是提供具有稳定液流和压力的高温钢液,使其在铜辊上形成的熔潭保持稳定状态。水口的优劣直接影响纳米晶带材的表面质量和成材率等。

2、现有的水口是一体成型的,全部材质都是sic,虽然其具有结构简单、成本低廉的优点,但是也存在一些不足:

3、①在一次使用后,水口本体经1400℃合金钢液冲刷,其表面光滑的保护层已经基本脱落,露出粗糙的sic本体,在钢液的连续冲刷下,本体上的sic颗粒容易脱落而混入钢液中,不仅污染钢液,而且会堵塞喷嘴,影响喷带质量。

4、②在喷带过程中,母合金钢液中的铝与水口中吸入的氧发生化学反应,其产物al2o3沉积在上水口内壁上,导致水口内径变窄,母合金钢液流通不畅。

5、③为提高耐钢液冲刷性,就要提高sic水口本体致密度,但是致密度提高到3.7g/cm3时,热震稳定性变得很差,受到热冲击后会容易出现细小裂纹,抗侵蚀性能反而下降,寿命降低。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种制备纳米晶合金带材的水口,以解决现有技术中水口寿命短、污染钢液、影响喷带质量等问题。

2、为了达到上述目的本技术采用如下技术方案:

3、一种制备纳米晶合金带材的水口,包括sic水口本体和装配在其内部表面的zro2-cao-c内衬,覆盖在zro2-cao-c内衬表面的一层耐冲刷复合涂层。

4、进一步地,所述sic水口本体和zro2-cao-c内衬之间涂刷有高温胶水。

5、进一步地,所述耐冲刷复合涂层的厚度为0.4mm~0.9mm。

6、进一步地,所述水口本体的下部设有喷嘴包体接触面、压环接触面、喷嘴杯接触面,喷嘴包体接触面、压环接触面、喷嘴杯接触面均是平整度≤0.05mm。

7、进一步地,按重量份计,

8、所述sic水口本体的原料包括:

9、sic粗料53-65份,sic细料26-35份,纤维素1.5-3份,水溶液8-12份,甘油0.4-0.7份;

10、zro2-cao-c内衬的原料包括:锆酸钙粗料35~43份、锆酸钙细料18~26份、鳞片石墨20~33份、碳化硼2~6份,酚醛树脂4-9份。

11、耐冲刷复合涂层的原料包括:熔融石英71~80份、硅灰3~5份,铝酸盐水泥4~8份,水溶液10~15份。

12、进一步地,所述sic粗料中sic的质量分数≥98.32%,所述sic粗料的粒度范围为0.1-1.2mm;所述sic细料中sic的质量分数≥96.18%,所述sic细料的粒度范围为0.02-0.1mm;所述水溶液由沸腾的纯净水加入3.1%-4.8%重量的聚乙烯醇搅拌而成;

13、所述锆酸钙粗料粒度0.2~1mm,所述锆酸钙细料粒度0~0.2mm,所述鳞片石墨粒度0~1mm。

14、进一步地,所述sic水口本体是由sic水口本体制备方法得到的。sic水口本体制备方法如下:

15、①按重量份配比进行配料;

16、②混料:将sic粗料、sic细料、纤维素投入搅拌机中;

17、③搅拌:启动搅拌机搅拌,搅拌时间为22-24分钟,得到sic板材材料固体料;

18、④加水溶液搅拌:向所述sic板材材料固体料加入水溶液,继续搅拌至温度达到31℃,搅拌时间为22-24分钟,得到sic板材材料浆料;

19、⑤加甘油搅拌:向所述sic板材材料浆料加入甘油,继续搅拌5分钟,得到sic水口本体材料,密封保存;

20、⑥成型:将sic水口本体材料加入高强度水口本体模具中,震实封盖,在多层热压机内成型,成型压力为62-67mpa,热压温度230-260℃,热压时间23~25分钟,压制成sic水口本体生坯;

21、⑦烧结:sic水口本体生坯置于1540±20℃的温度下烧结9~10小时,得到sic水口本体。

22、进一步地,所述zro2-cao-c内衬是由zro2-cao-c内衬制备方法得到的。zro2-cao-c内衬制备方法如下:

23、①按重量份配比进行配料;

24、②混料:将内衬原料(锆酸钙粗料、锆酸钙细料、鳞片石墨、碳化硼)加入到高速混合机中,最后加入酚醛树脂,混合均匀后,干燥备用;

25、③成型:将混合好的内衬用料加入高强度内衬模具中,震实封盖,在多层热压机内成型,成型压力115-119mpa,热压温度230-260℃,热压时间23~25分钟,压制成zro2-cao-c内衬生坯;

26、④烧结:sic水口本体生坯置于1540±20℃的温度下烧结10~12小时,得到zro2-cao-c内衬。

27、进一步地,所述耐冲刷复合涂层是由耐冲刷复合涂层制备方法得到的。耐冲刷复合涂层制备方法如下:

28、①按照重量份配比将熔融石英、硅灰、铝酸盐水泥、水溶液原料混合均匀,得到耐冲刷复合涂料;耐冲刷复合涂料加入到zro2-cao-c内衬内;

29、②将zro2-cao-c内衬两头密封后放入高速离心机,离心成型,涂覆均匀;

30、③成型后加热到410℃烘干。

31、进一步地,制备纳米晶合金带材的水口制备过程如下;

32、(1)装配:

33、zro2-cao-内衬外部涂刷高温胶水后装入sic水口本体内腔中;

34、(2)烘烤:

35、将装配好的制备纳米晶合金带材的水口放入恒温干燥箱220℃烘烤8小时;

36、(3)精磨水口下部的喷嘴包体接触面、压环接触面、喷嘴杯接触面,使其平整度≤0.05mm。

37、进一步地,所述制作高强度水口本体模具和内衬压制模具均为高强度金属压力模具。

38、本技术的优点包括:

39、⑴本技术在水口本体内孔加装了zro2-cao-c内衬,具有熔点高、热力学稳定性好、真空稳定性强、热震稳定性优异和抗钢液侵蚀能力强等优点。解决了水口本体sic颗粒容易脱落而混入纳米晶母合金钢液中的问题,保证纳米晶母合金钢液的洁净度,杜绝堵塞喷嘴的现象,进而提高了喷带本文档来自技高网...

【技术保护点】

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【专利技术属性】
技术研发人员:陈旗方余守宏杨琴林杰超陈瑞嘉郑育森周文杰陈德张科峰周启伟黄乐华赖越泉谭浩林
申请(专利权)人:广东能建电力设备厂有限公司
类型:新型
国别省市:

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